JPH10299286A - Vibration isolation structure - Google Patents

Vibration isolation structure

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JPH10299286A
JPH10299286A JP9111549A JP11154997A JPH10299286A JP H10299286 A JPH10299286 A JP H10299286A JP 9111549 A JP9111549 A JP 9111549A JP 11154997 A JP11154997 A JP 11154997A JP H10299286 A JPH10299286 A JP H10299286A
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JP
Japan
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seismic isolation
friction
isolation structure
friction plate
plate
Prior art date
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Application number
JP9111549A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kubo
孝治 久保
Toshihiko Hiraiwa
俊彦 平岩
Yoshihide Fukahori
美英 深堀
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Publication of JPH10299286A publication Critical patent/JPH10299286A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration isolation structure, which has a simple structure and excellent vibration isolation performance, in which the characteristics of friction damping can be adjusted, by which an impact noise due to a friction disk is not generated even when the structure receives shear deformation and which has high utility. SOLUTION: A through-hole (a hollow section) is formed at the central section of a composite laminate 12, in which rigid plates 14 and non-rigid plates 16 are laminated alternately, and friction disks 20 are laminated and sealed into the hollow section. The friction disk 20 consists of a resin material, in which a silicon polymer is kneaded with an organic high-molecular material, the weight-average molecular weight of the silicon polymer is kept within a range of ten millions or five millions, one kind or more selected from a group composed of a thermoplastic resin such as nylon, polypropylene, polyethylene, polyacetal, polycarbonate, ABS, polystyrene, vinyl chloride, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc., and a thermo-setting resin such as unsaturated polyester are used as the organic high-molecular material, and the loadings of the silicon polymer are set in 1-20 wt.% to the resin material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は免震構造体に係わ
り、重負荷である一般ビル用から軽負荷である戸建て住
宅用まで用いうる免震構造体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic isolation structure, and more particularly to a seismic isolation structure which can be used for a general building which has a heavy load and for a detached house which has a light load.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、地震から建物を守るためは、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複合積層体構造
を有する免震構造体で建物を支えることが行われてい
る。この免震構造体においては、複合積層体を備えるこ
とにより、建物の固有振動数の長周期化を図り、地震波
との共振を防ぎ、振幅は大きいがゆっくりした振動と
し、その揺れをダンパーを併設することにより短時間で
収束させる方法が一般的に用いられている。ここで複合
積層体に併設されるダンパーとしては、金属剛棒ダンパ
ー、摩擦ダンパー、粘性ダンパーが挙げられる。また、
ダンパーを併設することなく、単純な構造で高い免震性
能を有するものとして、例えば、複合積層体に貫通孔を
設けてその孔の中に鉛を封入した鉛プラグ入積層ゴム、
ゴム自体に高減衰性を持たせた高減衰積層ゴム等が提案
されている。また、最近、本願出願人は、積層構造体の
中央部に貫通孔を設けてその中に摩擦板を封入するタイ
プの免震構造体を提案した。これらの免震構造体は従来
品に比較して、単純な構造で高い免震性能を示してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to protect a building from an earthquake, a composite laminate in which a plurality of rigid plates having rigidity such as a plurality of steel plates and soft plates such as rubber having viscoelastic properties are alternately laminated. Buildings are supported by seismic isolation structures having a structure. The seismic isolation structure has a composite laminate to extend the natural frequency of the building, prevent resonance with seismic waves, produce large-amplitude but slow vibrations, and attach a damper to the vibration. In general, a method of converging in a short time by performing the operation is generally used. Here, examples of the damper provided in the composite laminate include a metal rigid rod damper, a friction damper, and a viscous damper. Also,
Without a damper, as a simple structure having high seismic isolation performance, for example, a lead rubber with lead plugs in which a through hole is provided in a composite laminate and lead is enclosed in the hole,
A high damping laminated rubber in which the rubber itself has a high damping property has been proposed. Recently, the present applicant has proposed a seismic isolation structure of a type in which a through hole is provided in the center of a laminated structure and a friction plate is sealed therein. These seismic isolation structures have a simpler structure and higher seismic isolation performance than conventional products.

【0003】この摩擦板封入タイプの免震構造体は、封
入される摩擦板を構成する一般の有機高分子材料や金属
材料の摩擦係数が大きいために、せん断変形を受けた場
合に衝撃音が発生するという問題があり、封入される摩
擦板を形成する熱可塑性材料の物性によって特性が制限
されるものであった。
[0003] In this seismic isolation structure of the friction plate enclosing type, an impact sound is generated when subjected to shear deformation due to a large friction coefficient of a general organic polymer material or a metal material constituting the enclosed friction plate. However, there is a problem that the friction occurs, and the characteristics are limited by the physical properties of the thermoplastic material forming the enclosed friction plate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、簡単
な構造で免震性能に優れ、摩擦減衰の特性が調製可能で
あり、且つ、剪断変形を受けた場合でも、摩擦板に起因
する衝撃音が発生しない、実用性の高い免震構造体を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a simple structure, excellent seismic isolation performance, and adjustable friction damping characteristics. An object of the present invention is to provide a highly practical seismic isolation structure that does not generate an impact noise caused by a friction plate even when subjected to shear deformation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の免震構造体は、
上下の面板の間に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、交互に積層した複
合積層体を設け、該複合積層体の内部に、該複合積層体
を貫通する孔を設け、該孔の中に摩擦板を封入した免震
構造体であって、前記摩擦板が有機高分子材料にシリコ
ーンポリマーを混練してなる樹脂材料からなることを特
徴とする。
The seismic isolation structure of the present invention comprises:
A composite laminate is provided in which a plurality of hard plates having rigidity and a plurality of soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated between upper and lower face plates, and the composite laminate is provided inside the composite laminate. A seismic isolation structure having a hole penetrating through the body and a friction plate sealed in the hole, wherein the friction plate is made of a resin material obtained by kneading a silicone polymer with an organic polymer material. I do.

【0006】ここで用いられるシリコーンポリマーは、
重量平均分子量が1000〜500万の範囲にあり、添
加量は樹脂材料に対して1〜20重量%であることが好
適である。
[0006] The silicone polymer used here is
The weight average molecular weight is preferably in the range of 1,000 to 5,000,000, and the amount added is preferably 1 to 20% by weight based on the resin material.

【0007】また、摩擦板に用いられる有機高分子材料
としては、熱可塑性樹脂であるナイロン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
(ABS)、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレートからなる
群より選択された一種以上であることを特徴とする。
The organic polymer materials used for the friction plate include thermoplastic resins such as nylon, polypropylene, polyethylene, polyacetal, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polystyrene, vinyl chloride, and poly (vinyl chloride). It is at least one selected from the group consisting of butylene terephthalate and polyethylene terephthalate.

【0008】本発明の免震構造体においては、摩擦板を
構成する樹脂材料として、有機高分子材料に1〜20重
量%のシリコーンポリマーを混練したものを用いるた
め、従来の摩擦板に比較して低摩擦力に調製され、摩擦
板自体にも適度の減衰性をもたせるとともに、摩擦板同
士の摩擦に起因する衝撃音を低減することができる。
In the seismic isolation structure of the present invention, as the resin material constituting the friction plate, a material obtained by kneading 1 to 20% by weight of a silicone polymer with an organic polymer material is used. As a result, the friction plate itself is provided with an appropriate damping property, and the impact noise caused by friction between the friction plates can be reduced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の免震構造体につい
て詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a seismic isolation structure of the present invention will be described in detail.

【0010】本発明の免震構造体は硬質板と軟質板とを
複数個、交互に積層した複合積層体の内部に貫通孔を設
け、該孔の中に摩擦板を封入した構造を有するが、ここ
で用いられる摩擦板は、有機高分子材料にシリコーンポ
リマーを添加することを特徴としている。
The seismic isolation structure of the present invention has a structure in which a plurality of hard plates and soft plates are alternately stacked, a through-hole is provided inside a composite laminate, and a friction plate is sealed in the hole. The friction plate used here is characterized by adding a silicone polymer to an organic polymer material.

【0011】本発明の免震構造体の態様について図を示
して説明する。図1は後述する本発明の実施例1の免震
構造体10の態様を示す概略断面図である。免震構造体
10を構成する複合積層体12は硬質板14と軟質板1
6とが交互に積層されてなり、複合積層体12の中央部
には貫通孔(中空部)が設けられ、中空部に摩擦板20
が積層されて封入されている。摩擦板20と複合積層体
12との間には軟質板16保護のためのゴム層21が配
置され、複合積層体12は外皮ゴム18で被覆されてい
る。摩擦板20の積層体の上に圧力伝達板の機能を有す
る押さえ板24が配置され、フランジ22の中央部にM
68のメネジを切った鋼板23を接合し、オネジを切っ
た六角穴付き押さえボルトを上ブタ26として配置し、
上ブタ26を締め付けて摩擦板20積層体に封入力をか
けている。
An embodiment of the seismic isolation structure of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a seismic isolation structure 10 according to a first embodiment of the present invention described later. The composite laminate 12 constituting the seismic isolation structure 10 includes a hard plate 14 and a soft plate 1.
6 are alternately laminated, a through-hole (hollow portion) is provided in the center of the composite laminate 12, and a friction plate 20 is formed in the hollow portion.
Are stacked and sealed. A rubber layer 21 for protecting the soft plate 16 is disposed between the friction plate 20 and the composite laminate 12, and the composite laminate 12 is covered with a skin rubber 18. A holding plate 24 having the function of a pressure transmitting plate is arranged on the laminated body of the friction plates 20,
A female screwed steel plate 23 of 68 is joined, and a male-threaded hexagon socket head holding bolt is arranged as the upper cover 26,
The upper pig 26 is tightened to apply a sealing force to the friction plate 20 laminate.

【0012】始めに本発明において摩擦板を形成する樹
脂材料に用い得るシリコーンポリマーについて説明す
る。ここでシリコーンポリマーとは、シロキサン結合
(Si−O−Si)を主鎖とする有機ケイ素重合体を指
す。
First, a silicone polymer which can be used as a resin material forming a friction plate in the present invention will be described. Here, the silicone polymer refers to an organosilicon polymer having a siloxane bond (Si-O-Si) as a main chain.

【0013】具体的には、例えば、側鎖にメチル基の入
ったジメチルポリシロキサン、側鎖にメチル基と水素の
入ったメチルハイドロジェンポリシロキサン、側鎖にメ
チル基とフェニル基の入ったメチルフェニルポリシロキ
サン、側鎖にメチル基とビニル基の入ったメチルビニル
ポリシロキサン、側鎖にメチル基とフェニル基とビニル
基の入ったメチルフェニルビニルポリシロキサン、側鎖
にメチル基と3,3,3−トリフロロプロピル基の入っ
たメチル3,3,3−トリフロロプロピルポリシロキサ
ン等が挙げられる。
More specifically, for example, dimethylpolysiloxane having a methyl group in the side chain, methylhydrogenpolysiloxane having a methyl group and hydrogen in the side chain, and methylmethyl having a methyl group and phenyl group in the side chain. Phenylpolysiloxane, methylvinylpolysiloxane containing methyl and vinyl groups in the side chain, methylphenylvinylpolysiloxane containing methyl group, phenyl group and vinyl group in the side chain, methyl group and 3,3, Methyl 3,3,3-trifluoropropyl polysiloxane containing a 3-trifluoropropyl group is exemplified.

【0014】具体的には、ジメチルポリシロキサンを
6,6ナイロンに混合したシリコーンコンセントレート
BY27−005(東レ・ダウコーニング・シリコーン
株式会社製、分子量:45万)等の市販品を好適に使用
し得る。
Specifically, commercially available products such as silicone concentrate BY27-005 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., molecular weight: 450,000) obtained by mixing dimethylpolysiloxane with 6,6 nylon are preferably used. obtain.

【0015】本発明に用いられるシリコーンポリマーの
重量平均分子量は、1000以上500万以下、好まし
くは、5000以上100万以下、更に好ましくは、1
万以上100万以下である。重量平均分子量が1000
未満の場合、シリコーンポリマーの物性はオイル状とな
り、有機高分子材料に混合することが困難であり、さら
に、長期間の使用において、オイルのブリードが生じる
虞もあり、耐久性、信頼性に問題がある。一方、重量平
均分子量が500万を超える超高分子量シリコーンポリ
マーは、製造が難しく、入手が困難であり、さらに、高
粘度であるため有機高分子材料と混合して均一の樹脂材
料を調製するのが困難である。
The weight average molecular weight of the silicone polymer used in the present invention is from 1,000 to 5,000,000, preferably from 5,000 to 1,000,000, more preferably from 1 to 5,000,000.
Not less than 10,000 and not more than 1 million. Weight average molecular weight of 1000
If it is less than 1, the physical properties of the silicone polymer become oily, it is difficult to mix it with the organic polymer material, and there is a possibility that oil bleeds may occur over a long period of use, and there is a problem in durability and reliability. There is. On the other hand, ultra-high molecular weight silicone polymers having a weight average molecular weight of more than 5 million are difficult to manufacture and difficult to obtain, and because of their high viscosity, they are mixed with organic polymer materials to prepare uniform resin materials. Is difficult.

【0016】本発明に係る摩擦板に用いる有機高分子材
料としては、具体的には、例えば、熱可塑性樹脂とし
て、ポリアミド(ナイロン)、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリ−P−キシレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチ
ック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポ
リビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネイト、熱
可塑性ポリエステル、ジエン系プラスチック、芳香族ポ
リアミド、ポリフェニレン、シリコーン等を、熱硬化性
樹脂として、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ポ
リウレタン系プラスチック、エポシキ樹脂等を用いるこ
とができる。なかでも、シリコーンポリマーを混練する
際の材料特性及び入手の容易性の観点から、熱可塑性樹
脂であるナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、ABS、ポリスチレ
ン、塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート(PB
T)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等から選
択されるものが好ましい。これらの有機高分子材料は、
これをマトリックスとして、ガラス繊維、カーボン繊
維、金属繊維等の強化繊維により補強された繊維強化樹
脂(FRP)や無機質粒子を充填した材料としても使用
することができる。これらの樹脂は単独でも、複数種を
併用したものであってもよい。
As the organic polymer material used for the friction plate according to the present invention, specifically, for example, as a thermoplastic resin, polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polystyrene, poly-P-xylene, polyvinyl acetate , Polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluoroplastics, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polycarbonate, thermoplastic polyester, diene plastic, aromatic polyamide, polyphenylene, silicone, etc. As the thermosetting resin, phenol resin, unsaturated polyester, polyurethane plastic, epoxy resin, and the like can be used. Among them, thermoplastic resins such as nylon, polypropylene, polyethylene, polyacetal, polycarbonate, ABS, polystyrene, vinyl chloride, polybutylene terephthalate (PB) are preferable from the viewpoint of material properties and availability when kneading the silicone polymer.
T), polyethylene terephthalate (PET) and the like are preferable. These organic polymer materials are
Using this as a matrix, it can also be used as a material filled with a fiber reinforced resin (FRP) reinforced with reinforcing fibers such as glass fibers, carbon fibers, and metal fibers or inorganic particles. These resins may be used alone or in combination of two or more.

【0017】本発明に用いるシリコーンポリマーの添加
量は、樹脂材料に対して、1重量%〜20重量%が用い
られ、好ましくは、1.5重量%〜15重量%が用いら
れる。更に好ましくは、2重量%〜10重量%である。
シリコーンポリマーの添加量が20重量%を超えると、
摩擦板の強度が大きく低下し、耐久性能上目的を達成出
来ない。また、シリコーンポリマーの添加量が1重量%
未満では摩擦係数の低下が達成できず、本発明の効果を
得ることができない。
The addition amount of the silicone polymer used in the present invention is 1% by weight to 20% by weight, preferably 1.5% by weight to 15% by weight, based on the resin material. More preferably, it is 2% by weight to 10% by weight.
When the amount of the silicone polymer exceeds 20% by weight,
The strength of the friction plate is greatly reduced, and the objective cannot be achieved in terms of durability performance. The amount of the silicone polymer added is 1% by weight.
If it is less than 1, the reduction of the friction coefficient cannot be achieved, and the effect of the present invention cannot be obtained.

【0018】摩擦板を構成する樹脂材料として、有機高
分子材料にシリコーンポリマーを添加する際に、シリコ
ーンポリマーの種類、分子量、添加量を調整することに
より、樹脂同士の摩擦係数を任意に調整することがで
き、摩擦板同士の摩擦特性のみならず、摩擦板積層体の
減衰性も調整することができる。
When a silicone polymer is added to an organic polymer material as a resin material constituting the friction plate, the friction coefficient between the resins is arbitrarily adjusted by adjusting the type, molecular weight and addition amount of the silicone polymer. Thus, not only the friction characteristics between the friction plates but also the damping property of the friction plate laminate can be adjusted.

【0019】図2は、一例として有機高分子材料である
6,6ナイロンにシリコンポリマー(東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン株式会社製、シリコーンコンセントレ
ートBY27−005)を、シリコーン量として0〜1
0重量%になるように添加した材料の、シリコーンポリ
マー添加量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
FIG. 2 shows, as an example, a silicone polymer (Silicone Concentrate BY27-005, manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) in 6,6 nylon, which is an organic polymer material, and a silicone amount of 0-1.
4 is a graph showing the relationship between the amount of silicone polymer added and the coefficient of friction of a material added to be 0% by weight.

【0020】シリコンポリマーを添加することにより摩
擦係数が大きく低下することが判る。ここでの摩擦係数
の測定方法は、外径160φ、内径70φの中空型積層
ゴムの中空部に1.5mm厚の摩擦板を封入した場合
と、封入しない場合の2通りについて、せん断弾性係数
G、減衰定数Tanδの歪依存性および面圧依存性を測
定する。その結果から摩擦板の摩擦エネルギーと変形量
の関係を求めると、その傾きが摩擦力となる。また摩擦
力と荷重の関係から摩擦係数が導ける。ここで、せん断
弾性係数G、減衰定数Tanδは(株)サム電子製、小
型動的弾性試験機により測定した。
It can be seen that the addition of the silicone polymer greatly reduces the coefficient of friction. Here, the friction coefficient was measured in two ways: a case where a 1.5 mm thick friction plate was sealed in the hollow portion of a hollow laminated rubber having an outer diameter of 160φ and an inner diameter of 70φ, and a case where the friction plate was not sealed. , The strain dependency and the surface pressure dependency of the damping constant Tanδ are measured. When the relationship between the frictional energy of the friction plate and the amount of deformation is obtained from the result, the inclination becomes the frictional force. The friction coefficient can be derived from the relationship between the friction force and the load. Here, the shear modulus G and the damping constant Tan δ were measured by a small dynamic elasticity tester manufactured by Sam Electronics Co., Ltd.

【0021】摩擦板の摩擦係数の絶対値は材料により異
なるため特定はできないが、例えば、6,6ナイロンの
場合、減衰性と衝撃音防止の観点から、0.1〜0.4
程度であることが好ましく、これよりも低いと摩擦によ
る免震性能が低下し、また、上限を越えると剪断変形時
の衝撃音防止効果が不充分となる。
The absolute value of the coefficient of friction of the friction plate cannot be specified because it varies depending on the material. For example, in the case of 6,6 nylon, from 0.1 to 0.4 in view of damping properties and prevention of impact noise.
If it is lower than this, the seismic isolation performance due to friction is reduced, and if it exceeds the upper limit, the effect of preventing the impact noise during shear deformation becomes insufficient.

【0022】本発明に係る摩擦板の有機高分子材料とし
て熱可塑性樹脂を用いる場合の製造方法について述べれ
ば、この摩擦板は、用いるシリコーンポリマーを、あら
かじめ混合する相手と同種の熱可塑性樹脂に混練して例
えば50重量%のマスターバッチを調製し、このマスタ
ーバッチと熱可塑性樹脂とを混合して、通常の射出成
形、又は押出し成形により成形加工することにより、容
易に得ることができる。
The manufacturing method in the case of using a thermoplastic resin as the organic polymer material of the friction plate according to the present invention will be described. This friction plate is prepared by kneading a silicone polymer to be used in advance with a thermoplastic resin of the same kind as a partner to be mixed. For example, a master batch of, for example, 50% by weight is prepared, and the master batch and the thermoplastic resin are mixed and molded by ordinary injection molding or extrusion molding to obtain a master batch.

【0023】本発明に用いられる摩擦板を積層した積層
体は、円柱形、三角柱形、四角柱形、一般的に多角柱形
など形状は特に制限されない。また、摩擦板を積層した
積層体の大きさは、横断面積が、複合積層体の横断面積
の1.0 %以上、64%以下で用いられる。好ましくは、1
%以上、50%以下、更には1 %以上、25%以下である。
更に好ましくは、2 %以上、5 %以下である。摩擦板の
横断面積が64%を超えると、(1) 座屈しやすくなる、
(2) 剪断歪100 %に於ける剪断弾性係数が摩擦板積層体
を複合しない場合と比較して大きくなり所望の免震効果
が得られなくなる、(3) 破断特性が低下する等の不具合
が生じる。又摩擦板の横断面積が1.0 %未満の場合、減
衰効果が得られず目的を達成出来ない。
The shape of the laminated body in which the friction plates used in the present invention are laminated is not particularly limited, such as a cylinder, a triangular prism, a quadrangular prism, and generally a polygonal prism. The size of the laminate in which the friction plates are laminated is such that the cross-sectional area is 1.0% or more and 64% or less of the cross-sectional area of the composite laminate. Preferably, 1
% Or more and 50% or less, further 1% or more and 25% or less.
More preferably, it is at least 2% and at most 5%. If the cross-sectional area of the friction plate exceeds 64%, (1)
(2) The shear modulus at a shear strain of 100% is larger than that in the case where the friction plate laminate is not combined, and the desired seismic isolation effect cannot be obtained. Occurs. If the cross-sectional area of the friction plate is less than 1.0%, the desired effect cannot be achieved because the damping effect cannot be obtained.

【0024】複合積層体に形成された中空部に充填され
る摩擦板は封入力をかけて充填されるが、摩擦板を封入
するため応力として、面圧5〜150Kgf/cm2
用いられる、好ましくは、5〜50Kgf/cm2 で好
適に用いられる、更に好ましくは、5〜20Kgf/c
2 で好適に用いられる。
The friction plate filled in the hollow portion formed in the composite laminate is filled by applying a sealing force, and a surface pressure of 5 to 150 kgf / cm 2 is used as a stress for sealing the friction plate. Preferably, it is suitably used at 5 to 50 kgf / cm 2 , and more preferably, 5 to 20 kgf / c.
m 2 is preferably used.

【0025】この摩擦板の封入力(押込み力)は、摩擦
板の上部に設けられたネジ山を有するフタのネジの締め
つけトルクを調整することによってコントロールするこ
とができる。即ち、上面板にネジを切り、そこに適合す
るネジ山を有するフタを設けて、そのネジの締め付けト
ルクを一定にすることにより摩擦板に加わる封入力を一
定になるよう調整するものである。ネジの大きさは、摩
擦板と同じかあるいはそれ以下の直径を有するものが好
ましい。
The sealing force (pressing force) of the friction plate can be controlled by adjusting the tightening torque of a screw of a lid having a screw thread provided on an upper portion of the friction plate. That is, a screw is cut in the upper surface plate, a lid having a screw thread adapted to the screw is provided, and the sealing force applied to the friction plate is adjusted to be constant by making the screw tightening torque constant. The size of the screw is preferably the same as or smaller than the friction plate.

【0026】以下、本発明の免震構造体を構成する複合
積層体について説明する。複合積層体を構成する粘弾性
的性質を有した軟質板に用いられる材料とは、50%モ
ジュラスが1〜10Kgf/cm2 、好ましくは1〜8
Kgf/cm2 の特性を有するものを指す。各種材料の
50%モジュラスは、例えば、JIS K6251に準
拠して測定することができる。
Hereinafter, the composite laminate constituting the seismic isolation structure of the present invention will be described. The material used for the viscoelastic soft plate constituting the composite laminate refers to a material having a 50% modulus of 1 to 10 kgf / cm 2 , preferably 1 to 8 kgf / cm 2 .
Kgf / cm 2 . The 50% modulus of various materials can be measured, for example, according to JIS K6251.

【0027】本発明の複合積層体の軟質板に用いられる
材料としては、熱可塑ゴム、ウレタンゴム、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ものを用いることが
出来る。これらのものを単独で用いても良いが、内側部
分に高ダンピング材、外側にクリープ性能の良い材料等
と2種類以上を組み合わせて使用しても良い。
The material used for the soft plate of the composite laminate of the present invention includes organic materials such as thermoplastic rubber, urethane rubber, various vulcanized rubbers, unvulcanized rubber, finely crosslinked rubber, plastics, and the like. Various materials such as an inorganic material such as foam, asphalt and clay, and a mixed material thereof can be used. These materials may be used alone, or a combination of two or more materials with a high damping material on the inner side and a material with good creep performance on the outer side may be used.

【0028】これらの材料は、平板状に成形され、軟質
板として用いられる。軟質板の形状は特に制限はない
が、本発明の免震構造体においては複合積層体内に柱状
の中空部を有することから、軟質板形状は、中央に中空
部を有する形状であることが必要である。免震構造体が
円柱状で中空部も円柱状の場合、個々の軟質板はドーナ
ツ盤状の形状を有するが、外形や孔形状が角柱であれば
その形状に合わせた四角形のものであっても良い。軟質
板の厚みには特に制限はなく、使用される材料及び所望
の免震性能によって選択できるが、一般には、1〜4m
m程度の厚みのものが使用される。
These materials are formed into a flat plate and used as a soft plate. The shape of the soft plate is not particularly limited. However, since the seismic isolation structure of the present invention has a columnar hollow portion in the composite laminate, the soft plate shape needs to have a hollow portion in the center. It is. When the seismic isolation structure is cylindrical and the hollow part is also cylindrical, each soft plate has the shape of a donut disk, but if the outer shape or hole shape is a prism, it is a square shape that matches the shape. Is also good. The thickness of the soft plate is not particularly limited and can be selected depending on the material to be used and the desired seismic isolation performance.
Those having a thickness of about m are used.

【0029】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。ここで所望
の剛性とは設計条件により大きく変わるが、せん断変形
した時、座屈現象が生じにくい剛性を意味する。
Further, as the hard plate in the present invention, various materials having required rigidity such as metal, ceramics, plastics, FRP, polyurethane, wood, paper board, slate board, decorative board and the like can be used. Here, the desired rigidity greatly varies depending on design conditions, but means rigidity that does not easily cause a buckling phenomenon when subjected to shear deformation.

【0030】硬質板の厚み、形状には特に制限はなく、
使用される材料及び所望の免震性能によって選択できる
が、その厚みは、一般には0.5〜5mm程度の厚みの
ものが使用される。また形状は、積層される軟質板と同
様、中央に中空部を有することの他は任意であるが、通
常は、併用する軟質板と同じ形状のものを用いる。
The thickness and shape of the hard plate are not particularly limited.
The thickness can be selected depending on the material to be used and the desired seismic isolation performance. Generally, the thickness is about 0.5 to 5 mm. The shape may be any other than having a hollow portion at the center, similarly to the soft plate to be laminated, but usually the same shape as the soft plate used in combination is used.

【0031】前記軟質板と硬質板とを交互に複数段積層
して複合積層体を構成するものである。軟質板及び硬質
板、それぞれの形状、面積及び厚さは前記した如く要求
される免震性能によって異なるが、複合積層体は前記し
た如く、その内部に該複合積層体の免震性能を改善する
後述の各手段を配置するための中空部を要するため、通
常は、軟質板及び硬質板両者の形状が同じドーナツ盤状
又は中空部を有する四角形の板状をなし、且つ、表面積
も同じであるものが利用される。
The above-mentioned soft plate and hard plate are alternately laminated in a plurality of stages to form a composite laminate. The soft plate and the hard plate have different shapes, areas and thicknesses depending on the required seismic isolation performance as described above, but the composite laminate improves the seismic isolation performance of the composite laminate inside as described above. Since a hollow portion for arranging each means described later is required, usually, both the soft plate and the hard plate have the same donut disk shape or a rectangular plate shape having a hollow portion, and have the same surface area. Things are used.

【0032】本発明の免震装置に用いる複合積層体に耐
候性を付与するために複合積層体の外側を耐候性の優れ
た材料で被覆しても良い。この被覆材料としては、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、フッソゴム、多硫化ゴム、エチレンプロピレン
ゴム(EPM,EPDM)、クロロプレンゴム等、また
ハイパロン、塩素化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル
ゴム等の熱可塑ゴム、樹脂等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、ブタジエンゴム、
スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴムなどとブレンド
しても良い。
In order to impart weather resistance to the composite laminate used in the seismic isolation device of the present invention, the outside of the composite laminate may be covered with a material having excellent weather resistance. Examples of the coating material include butyl rubber, acrylic rubber, polyurethane, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber, ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), chloroprene rubber, and the like, and heat-resistant materials such as hypalon, chlorinated polyethylene, and ethylene vinyl acetate rubber. Plastic rubber, resin and the like can be used. These materials may be used alone or as a blend of two or more. Natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber,
You may blend with styrene butadiene rubber, nitrile rubber, etc.

【0033】本発明の複合積層体の孔側に摩擦板と軟質
板との摩擦により軟質板が破壊するのを保護するため摩
耗性に優れたゴム体を配置しても良い。
A rubber member having excellent abrasion may be disposed on the hole side of the composite laminate of the present invention to protect the soft plate from being broken by friction between the friction plate and the soft plate.

【0034】本発明の免震構造体は、面圧5Kgf/c
2 以上200Kgf/cm2 以下で用いられる。好ま
しくは、面圧5Kgf/cm2 以上150Kgf/cm
2 以下で好適に用いられる。
The seismic isolation structure of the present invention has a surface pressure of 5 kgf / c.
It is used in a range of m 2 to 200 kgf / cm 2 . Preferably, the surface pressure is 5 kgf / cm 2 or more and 150 kgf / cm 2
It is preferably used at 2 or less.

【0035】本発明の免震構造体は、複合積層体の内部
に貫通孔をあけ、その中に低摩擦係数の摩擦板を封入す
ることにより、今まで実用化出来なかった摩擦板減衰型
免震構造体に実用化の道を拓いた。
According to the seismic isolation structure of the present invention, a through-hole is formed in the interior of the composite laminate, and a friction plate having a low coefficient of friction is sealed therein. This paved the way for the practical use of seismic structures.

【0036】本発明の免震構造体は単独で免震装置とし
て利用するのみならず、さまざまな免震装置に組み込ん
でその免震性能を生かして用いることができる。
The seismic isolation structure of the present invention can be used not only alone as a seismic isolation device, but also incorporated into various seismic isolation devices to take advantage of its seismic isolation performance.

【0037】また、その他への応用として、この低摩擦
係数を利用することにより、現在高価なフッソ樹脂(テ
フロン等)が使用されている部品、例えば、免震ゴムと
併用される摩擦ダンパーなどについて代替することによ
り免震装置の低コスト化が可能となる。
As another application, by utilizing this low coefficient of friction, parts using expensive fluorine resin (Teflon or the like) at present, such as a friction damper used together with seismic isolation rubber, can be used. Substitution can reduce the cost of the seismic isolation device.

【0038】[0038]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は本発明の実施例に係る免震構造体1
0の概略断面図を示している。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a seismic isolation structure 1 according to an embodiment of the present invention.
0 shows a schematic sectional view.

【0039】複合積層体12として、硬質板14(内部
鋼板)(外径160mmφ、内径74mmφ、厚さ1.
0mm)を12枚、軟質板16(50%モジュラス:
1.6Kgf/cm2 、引っ張り強度:50Kgf/c
2 、破断時の伸び:810%のゴム材料を使い厚さ
1.6mm)を13枚(総ゴム厚:21mm)用いて構
成する。この複合積層体12の中央部に直径70mmの
中空部をもうけた。
As the composite laminate 12, a hard plate 14 (internal steel plate) (outer diameter 160 mmφ, inner diameter 74 mmφ, thickness 1.
0 mm) and a soft plate 16 (50% modulus:
1.6 kgf / cm 2 , tensile strength: 50 kgf / c
It is composed of 13 pieces (total rubber thickness: 21 mm) of m 2 , elongation at break: 810%, and a thickness of 1.6 mm using a rubber material. A hollow portion having a diameter of 70 mm was formed at the center of the composite laminate 12.

【0040】6,6ナイロンに高分子量シリコンポリマ
ー(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、シ
リコーンコンセントレートBY27−005、分子量:
45万)を、シリコーン量として5重量%になるように
添加した材料を射出成型で、直径69mm、厚さ2mm
に成形し摩擦板20を作製した。
A high molecular weight silicone polymer (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., silicone concentrate BY27-005, molecular weight: 6,6 nylon)
450,000) was added by 5% by weight as a silicone amount by injection molding to obtain a material having a diameter of 69 mm and a thickness of 2 mm.
To form a friction plate 20.

【0041】前記複合積層体12の中空部にその摩擦板
20を16枚入れ、その上に厚さ5mm、直径69mm
の鋼板24を圧力伝搬板として配置した。中空部の内周
部分に、摩擦板20による複合積層体12の軟質板16
の損傷を防止するため、2mm厚のゴム層21を配置し
た。M68のネジを切った鋼板23をフランジ22に接
合し、M68のボルト26を締め付けトルク400kg
f−cmで押し込んで、摩擦板20を封入した。このと
きの締め付け力は、10kgf/cm2 であった。この
ときの摩擦板20の摩擦係数は、0.12であった。 (比較例1)摩擦板の材質を6,6ナイロンとした以外
は、全て実施例1と同様にして免震構造体を作製した。
ここで用いた摩擦板の摩擦係数は、0.56であった。評価試験 前記実施例1及び比較例1の免震構造体のそれぞれに、
荷重4Tonf(面圧20Kgf/cm2 )を掛け、振
動数0.2Hzの正弦波でせん断歪み100%でせん断
変形を与え、その時の積層ゴムの変形状況を観察する。
Sixteen friction plates 20 are placed in the hollow portion of the composite laminate 12, and a thickness of 5 mm and a diameter of 69 mm are placed thereon.
Was disposed as a pressure propagation plate. The soft plate 16 of the composite laminate 12 by the friction plate 20 is provided on the inner peripheral portion of the hollow portion.
A rubber layer 21 having a thickness of 2 mm was disposed in order to prevent damage to the rubber. An M68 threaded steel plate 23 is joined to the flange 22 and the M68 bolt 26 is tightened to a torque of 400 kg.
By pushing in at f-cm, the friction plate 20 was sealed. The tightening force at this time was 10 kgf / cm 2 . At this time, the friction coefficient of the friction plate 20 was 0.12. Comparative Example 1 A seismic isolation structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the material of the friction plate was nylon 6,6.
The friction coefficient of the friction plate used here was 0.56. Evaluation Test Each of the seismic isolation structures of Example 1 and Comparative Example 1 was
A load of 4 Tonf (surface pressure: 20 kgf / cm 2 ) is applied, a sine wave having a frequency of 0.2 Hz is subjected to shear deformation at a shear strain of 100%, and the deformation state of the laminated rubber at that time is observed.

【0042】その結果、比較例1の免震構造体は、下フ
ランジの水平せん断変形に対し、積層ゴム部の動きが時
間的に遅れて、下フランジの変形に追随する。またせん
断変形時にバキバキという、大きな衝撃音が発生した。
As a result, in the seismic isolation structure of Comparative Example 1, the movement of the laminated rubber portion is temporally delayed with respect to the horizontal shear deformation of the lower flange, and follows the deformation of the lower flange. In addition, a loud impact sound was generated during the shear deformation.

【0043】一方、実施例1では、下フランジの水平せ
ん断変形に対し、積層ゴム部の動きがスムースで、比較
例1において観察された時間的な遅れは観られず、衝撃
音も発生しなかった。
On the other hand, in Example 1, the movement of the laminated rubber portion was smooth with respect to the horizontal shear deformation of the lower flange, and the time delay observed in Comparative Example 1 was not observed, and no impulsive sound was generated. Was.

【0044】以上の結果から明らかなように、有機高分
子材料のみで成形した摩擦板に比較して、摩擦板材料と
して有機高分子材料にシリコンポリマーを添加する事に
より、摩擦板減衰タイプの免震構造体をより実用に適す
るものとすることができた。
As is apparent from the above results, by adding a silicone polymer to the organic polymer material as the friction plate material, the friction plate can be exempted from the friction plate damping type as compared with the friction plate formed of only the organic polymer material. The seismic structure could be made more practical.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造で免震性能
に優れ、摩擦減衰の特性が調製可能であり、且つ、剪断
変形を受けた場合でも、摩擦板に起因する衝撃音が発生
しない、実用性の高い免震構造体を提供することができ
た。
According to the present invention, the seismic isolation performance is excellent with a simple structure, the characteristics of frictional damping can be adjusted, and even when subjected to shear deformation, an impulsive sound caused by the friction plate is generated. No, we could provide a highly practical seismic isolation structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の免震構造体を示す概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a seismic isolation structure of a first embodiment.

【図2】有機高分子材料である6,6ナイロンにシリコ
ンポリマーを添加した樹脂材料のシリコーンポリマー添
加量と摩擦係数との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a silicone polymer addition amount and a friction coefficient of a resin material obtained by adding a silicone polymer to 6,6 nylon which is an organic polymer material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 免震構造体 12 複合積層体 14 硬質板 16 軟質板 18 外皮ゴム 20 摩擦板 21 軟質板保護のためのゴム層 22 フランジ 23 ネジを切った鋼板 26 ネジを切ったボルト(フタ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seismic isolation structure 12 Composite laminated body 14 Hard plate 16 Soft plate 18 Outer rubber 20 Friction plate 21 Rubber layer for protection of soft plate 22 Flange 23 Threaded steel plate 26 Threaded bolt (lid)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI E04B 1/36 E04B 1/36 D F16F 15/02 F16F 15/02 L // C08L 77/06 C08L 77/06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI E04B 1/36 E04B 1/36 D F16F 15/02 F16F 15/02 L // C08L 77/06 C08L 77/06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上下の面板の間に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
互に積層した複合積層体を設け、該複合積層体の内部
に、該複合積層体を貫通する孔を設け、該孔の中に摩擦
板を封入した免震構造体であって、 前記摩擦板が有機高分子材料にシリコーンポリマーを混
練してなる樹脂材料からなることを特徴とする免震構造
体。
1. A composite laminate in which a plurality of hard plates having rigidity and a plurality of soft plates having viscoelastic properties are alternately laminated between upper and lower face plates is provided. A seismic isolation structure in which a hole penetrating through the composite laminate is provided and a friction plate is sealed in the hole, wherein the friction plate is made of a resin material obtained by kneading a silicone polymer with an organic polymer material. A seismic isolation structure characterized by becoming.
【請求項2】 前記有機高分子材料に添加するシリコー
ンポリマーの重量平均分子量が1000〜500万の範
囲にあることを特徴とする請求項1記載の免震構造体。
2. The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the weight average molecular weight of the silicone polymer added to the organic polymer material is in the range of 1,000 to 5,000,000.
【請求項3】 前記有機高分子材料が、ナイロン、ポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール、ポリカー
ボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンテレフタレートからなる熱可
塑性樹脂群より選択された一種以上であることを特徴と
する請求項1記載の免震構造体。
3. The organic polymer material is selected from a thermoplastic resin group consisting of nylon, polypropylene, polyethylene, polyacetal, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polystyrene, vinyl chloride, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate. The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the structure is one or more types.
【請求項4】 前記有機高分子材料に添加するシリコー
ンポリマーの添加量が、前記樹脂材料に対して1〜20
重量%であることを特徴とする請求項1記載の免震構造
体。
4. The amount of the silicone polymer added to the organic polymer material is 1 to 20 with respect to the resin material.
The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the weight is% by weight.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002147054A (en) * 2000-11-09 2002-05-22 Shimizu Corp Base isolator, building, and manufacturing method for viscoelastic damper
CN109594654A (en) * 2018-11-27 2019-04-09 北京建筑大学 A kind of lamination conveyer belt support

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