JPH1122782A

JPH1122782A - 免震装置

Info

Publication number: JPH1122782A
Application number: JP18124697A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Morikawa; 尚一森川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】振動減衰効果に優れ、しかも製造も容易な免
震装置を提供することを目的とする。【解決手段】免震装置１〜８は、複数個の剛性を有す
る硬質板１１と粘弾性的性質を有する軟質板１２とを交
互に貼り合わせた免震装置本体１３の周囲に塑性体２１
〜２８を設けたものである。この塑性体としては硬質ウ
レタンフォーム、多孔質体、多孔質体の中空部に粘性体
を充填したものなどが用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器及び構造物等
に伝えられる振動を小さくするための免震装置に係り、
特に免震効果とダンピング効果を兼備する改良された免
震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数個の鋼板とゴム板とを交互に積層した構造体
（免震ゴム）が、地震時の防振性を満たす支承部材とし
て広く用いられるようになってきた。

【０００３】このような免震ゴムは、コンクリートのよ
うな剛体建築物と基礎土台との間に介在されると、横方
向に柔らかい、即ち剪断剛性率が小さいので、建築物の
固有周期を地震の周期からずらす作用を有し、地震によ
り建物が受ける加速度が非常に小さくなる。

【０００４】このような免震ゴムにおいては、地震によ
る変形後は再び元の位置へ戻る弾性変形を行なうことが
大きな特徴とされており、しかも、免震ゴムのクリープ
現象による建物の沈下を極力小さくするために、免震ゴ
ム自体のエネルギー吸収能力（減衰効果）は極めて小さ
いものとなっている。このため、従来、免震ゴムは、そ
の材料特性としてヒステリシスロスの小さいゴム材料を
用いて構成されている。

【０００５】しかしながら、このような低減衰の免震ゴ
ムのみを用いる免震装置では、地震時の建物のゆっくり
した横揺れは、地震が治まった後も長時間にわたって残
るため、この横揺れ量が大きいと、免震ゴム自身の破損
はもとより、建物と他の構造物との衝突や水管、ガス
管、配線などに影響を与えるおそれがある。

【０００６】そこで、従来においては、この横揺れ
変位をできるだけ早く減少させるために、地震力が加わ
った際に直ちに塑性変形をする軟質金属などでできた塑
性ダンパーを併用する方法がとられている。例えば、免
震ゴムの内部をくり抜き、この部分に鉛を埋め込み、地
震時の塑性変形を利用して、免震ゴムにダンピング効果
を付与することによって、免震効果とダンパー（ダンピ
ング効果）を兼備したものとすることが提案されてい
る。

【０００７】しかしながら、このような免震装置では、
地震エネルギーの吸収機能は増大されるものの、塑性ダ
ンパーが高弾性であることに起因する新たな共震現象が
高周波領域に現われる。

【０００８】しかも、免震ゴムとダンパーを併用設置す
る方法は、設置作業が煩雑となり、大幅なコスト上昇を
もたらす。

【０００９】また、鉛入り免震ゴムにおいては、大地震
の際の免震ゴムの大変形時に、鋼板の硬質板が鉛を傷つ
け、更に傷ついた鉛がゴム等の軟質板を傷つけるため、
免震ゴム全体の破断を引き起こし易い。しかも、鉛は、
繰り返し加えられる変形によって金属疲労を起して容易
に破断する。

【００１０】硬質板と軟質板とを交互に貼り合わせ
た免震ゴムの中心部に円筒状孔の空間を設け、この空間
内に液体、ゴム、樹脂等の粘性体を封入することによっ
て、免震ゴムに内部減衰効果を付与するものが公知であ
る。このような免震装置は、粘性体と壁面５との摩擦に
よるダンピング効果や、封入体分子間のダンピング効果
などで振動を減衰させようとするものである。

【００１１】しかしながら、この場合、減衰効果を与え
る粘性体と円筒状孔の内壁面との接触面積が小さいた
め、得られる減衰効果も小さい。また、これら、の
ように免震ゴムに孔を設けることは免震装置の製造工程
を複雑にし、免震装置の製造コストを上昇させる。

【００１２】ところで、特開昭６４−４８９５０号
公報には、免震ゴムの周囲に防火材を設けることが記載
され、実開昭６３−１１６６０３号公報には免震ゴムの
周囲に防蟻、防鼠等のためのゴムを設けることが記載さ
れているが、この免震ゴムの周囲材として塑性体を用い
ることは記載されていない。

【００１３】本発明は、上記従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、振動減衰効果に優れ、しかも製造も容
易な免震装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の免震装置は、複
数個の剛性を有する硬質板と弾性的もしくは粘弾性的性
質を有する軟質板とが交互に積層状に配置され一体化さ
れてなる免震装置本体を有する免震装置において、該免
震装置本体の外周を取り巻く塑性体を設けたことを特徴
とするものである。

【００１５】かかる本発明の免震装置は、免震装置本体
の外周に設けた塑性体により振動が減衰される。この塑
性体は、免震装置本体の外周に設けられるため、免震装
置の製造も容易である。

【００１６】本発明では、この塑性体は多孔質体であっ
ても良い。この場合、多孔質体は高分子材料又は不燃材
料にて構成されるのが好ましい。また、多孔質体の空孔
部の内部に粘性体が充填されても良い。

【００１７】本発明では、塑性体の変形を抑制する手段
が設けられても良い。この抑制手段としては塑性体を取
り巻くように設けられた筒状部材が好ましいが、免震装
置周囲の地盤であっても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して実施の形態に
ついて説明する。

【００１９】第１図〜第８図はそれぞれ本発明の実施の
形態に係る免震装置１〜８を示す縦断面図である。

【００２０】図示の如く、本発明の免震装置１〜８は、
複数個の剛性を有する硬質板１１と弾性的もしくは粘弾
性的性質を有する軟質板１２とを交互に貼り合わせた免
震装置本体１３の周囲に塑性体２１〜２８を設けたもの
である。なお、免震装置本体１３の上下両面にそれぞれ
フランジ１４、１５が設けられている。

【００２１】本発明において、硬質板１１の材質として
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、化粧板などを用
いることができる。また軟質板１２としては、各種の加
硫ゴム、未加硫ゴム、プラスチックスなどの有機材料、
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できる。
これらの硬質板及び軟質板の形状は、円形、楕円形、方
形、その他、五角形、六角形等の多角形としても良い。

【００２２】このような硬質板１１、軟質板１２、フラ
ンジ１４、１５は、接着あるいは共加硫等により接合さ
れて一体化され免震装置本体１３とされる。

【００２３】第１図の免震装置では、塑性体２１はフラ
ンジ１４、１５の外縁からはみ出さないように設けられ
ているが、第２図のように塑性体２２がフランジ１４、
１５から外方にはみ出しても良い。この塑性体２１、２
２を構成する材料としては、硬質ウレタンフォーム、ポ
リエチレンフォーム、ＥＰＤＭフォーム、ＰＶＣフォー
ム、ポリスチレンフォーム、ＡＢＳフォームなどの発泡
プラスチックが好適である。また、これらのフォームを
用いて製造されるセラミックフォーム等も好適であり、
これは免震装置の不燃化にも有効である。塑性体２１、
２２としては高ヒステリシスゴム材料を用いることもで
きる。このような高ヒステリシスゴム材料としては、エ
チレンプロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、ニトリル
ゴム（ＮＢＲ) 、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、
クロロプレンゴンム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソ
プレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等から選ばれる１種ない
し２種以上からなるゴム１００重量部に対し、シクロペ
ンタジエン樹脂又はジシクロペンタジエン樹脂を１５〜
１００重量部配合し加硫したものが適している。

【００２４】第３図の塑性体２３は、中空部２３ａを有
したハニカム構造等の多孔質体よりなる。第４図の塑性
体２４は、中空部２４ａに粘性体２４ｂを充填したもの
である。２４ｃ、２４ｄは中空部２４ａを密封する封鎖
部材を示しているが、中空部２４ａがフランジ１４、１
５で密閉されるときにはこの封鎖部材２４ｃ、２４ｄは
省略されても良い。

【００２５】この第３図の塑性体２３を構成する材料と
しては、第１、２図の塑性体２１、２２の材料と同様の
ものを用いることができる。

【００２６】なお、第４図のように中空部２４ａに粘性
体２４ｂを充填するときにはゴム材料や合成樹脂（ＦＲ
Ｐでも良い。）などの液密性を有した材料にて塑性体２
４を構成するのが好ましい。この場合、ゴム材料や合成
樹脂それ自体は弾性的性質を有していても良く、粘性体
２４ｂが中空部２４ａに充填されることにより、塑性を
有するようになる。このようなゴム材料としては、エチ
レンプロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ) 、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ク
ロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレ
ンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、
ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルゴム、ポリウレン、
シリコンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、
エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が
適している。こらのゴム材料は単独で用いても、２種以
上をブレンドして用いても良い。また、これらのゴム材
料には、各種充填剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、オ
イル等、ゴム材料に一般的な配合剤を混合しても良い。

【００２７】合成樹脂としては、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、塩化ポリエーテル、ポリ四フッ化エチ
レン、アセチルセルロール、エチルセルロース等の熱可
塑性プラスチック、更に、フェノール樹脂、ユリア樹
脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、アルキド樹
脂、メラミン樹脂等の熱硬化性プラスチックが適してい
る。

【００２８】ＦＲＰとしては、上述の合成樹脂を各種の
繊維や充填剤で補強したものが好適である。

【００２９】粘性体２４ｂとしては、アロマ系オイル、
ナフテン系オイル、パラフィン系オイル等の鉱物油；ひ
まし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム
油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル等の植物
油；シリコン油等の低分子量オイルが好適である。

【００３０】これらの粘性体は、単独で用いても、複数
種ブレンドして用いても良い。

【００３１】これらの粘性体には、その減衰効果を更に
向上させる目的で適当な充填剤を混合しても良い。有効
な充填剤としては、例えば、クレー、珪藻土、カーボン
ブラック、シリカ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、金属酸化物、マイカ、グラフ
ァイト、水酸化アルミニウム等の鱗片状無機充填剤、各
種の金属粉、木片、ガラス粉、セラミック粉、粒状ない
し粉末ポリマー等の粒状ないし粉体状固体充填剤、その
他各種の天然又は人工の短繊維、長繊維（例えば、ワ
ラ、毛、ガラスファイバー、金属ファイバー、その他各
種のポリマーファイバー等）が挙げられる。

【００３２】粘性体には、また、粘着付与剤を添加する
ことによってその粘性を高め、減衰効果をより向上させ
ることも可能である。粘着付与剤としては、クマロン樹
脂、フェノール、テルペン系樹脂、石油系炭化水素樹
脂、ロジン誘導体等が挙げられる。

【００３３】粘性体としては、可塑化プラスチックス、
寒天状の無機又は有機ゲル体等も有効である。さらに、
粘性体としては高いヒステリシスロスを有するゴム材料
を用いることもできる。

【００３４】以上の粘性体に、長期間経過後においても
その物性変化を小さくおさえるために、各種の老化防止
剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、安定剤、難燃剤等
を混入することは極めて有効である。

【００３５】なお、粘性体の外部への漏れを防ぐため
に、粘性体をパックに封入し、このパックを円筒状孔内
に挿入するようにしても良い。

【００３６】第５図の塑性体２５は、塑性体２１、２２
と同様の材料中に鉛直荷重を受け持つ筒状、棒状、板状
等の部材２５ａを配置したものである。このような部材
２５ａの構成材料としては、鉄材、ステンレス材、アル
ミ材、黄銅材、あるいは硬質の高分子材などが好適であ
る。

【００３７】第６、７図の免震装置は、塑性体２６、２
７の周囲を筒状部材２６ａ、２７ａを設け、塑性体２
６、２７の変形を抑制するようにしたものである。この
筒状部材２６ａ、２７ａは鋼製であることが好ましい
が、他の材料にて構成されても良い。なお、筒状部材２
７ａは上側のフランジ１４に連なり、筒状部材２６ａは
下側のフランジ１５に連なっている。

【００３８】第８図の塑性体２８は、比較的軟質な内側
塑性体２８ａと比較的硬質な外側塑性体２８ｂとで構成
されている。この場合、塑性体２８ａ、２８ｂの材料と
しては第１、２図の塑性体２１、２２と同様のものを用
いることができる。塑性体２８ａ、２８ｂの材質を適切
に選定することにより、塑性体２８の耐火性、耐候性、
振動減衰性、クリープ性などの特性を向上させることが
できる。また、塑性体２８ｂの硬度と強度を高くするこ
とにより第６、７図のように塑性体の変形を抑制する効
果も得られる。

【００３９】第９図は第２図の免震装置２の使用例を示
す断面図であり、地盤３０内に設けられた布基礎３１に
対し免震装置２を介して建築物の柱３２が支持されてい
る。この場合、地盤３０が塑性体２２の外面に当ってお
り、該地盤３０が塑性体２２の変形を抑制する効果を発
揮している。３３は地面を示す。

【００４０】第１０図は第２図の免震装置２の別の使用
例を示す断面図であり、基礎４０に対し免震装置２を介
して建築物の柱３２が支持されている。

【００４１】本発明では、塑性体の外周に、防蟻性、防
鼠性、耐候性等を高めるための層を設けても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の免震装置
は、免震効果と共に優れた振動減衰効果を具備するた
め、地震発生時の揺れが十分に吸収され、建物に伝えら
れる揺れの程度が減少される。このため大地震の発生時
においても、建物と他の構造物とが衝突したり、水管、
ガス管、配線等の備品が破壊することが防止される。

【００４３】本発明の免震装置は塑性体を免震装置本体
の外周に設けたものであり、製造も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る免震装置を示す縦断
面図である。

【図９】免震装置２の使用例を示す断面図である。

【図１０】免震装置２の使用例を示す断面図である。１，２，３，４，５，６，７，８免震装置１１硬質板１２軟質板２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８塑
性体３０地盤３１布基礎４０基礎

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ１６Ｆ 15/02 Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｚ 15/08 15/08 ＵＦ１６Ｍ 5/00 Ｆ１６Ｍ 5/00 Ｄ 7/00 7/00 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の剛性を有する硬質板と弾性的も
しくは粘弾性的性質を有する軟質板とが交互に積層状に
配置され一体化されてなる免震装置本体を有する免震装
置において、該免震装置本体の外周を取り巻く塑性体を設けたことを
特徴とする免震装置。
【請求項２】請求項１において、前記塑性体が多孔質
体であることを特徴とする免震装置。
【請求項３】請求項２において、前記多孔質体は高分
子材料よりなることを特徴とする免震装置。
【請求項４】請求項２において、前記多孔質体は不燃
性材料よりなることを特徴とする免震装置。
【請求項５】請求項２ないし４のいずれか１項におい
て、前記多孔質体はハニカム構造を有していることを特
徴とする免震装置。
【請求項６】請求項２ないし５のいずれか１項におい
て、前記多孔質体の空孔部に粘性体が充填されているこ
とを特徴とする免震装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項におい
て、前記塑性体の変形を抑制する抑制手段が設けられて
いることを特徴とする免震装置。
【請求項８】請求項７において、前記抑制手段は前記
塑性体の外周を取り巻いて設けられていることを特徴と
する免震装置。
【請求項９】請求項８において、前記抑制手段は筒状
であることを特徴とする免震装置。
【請求項１０】請求項７において、前記抑制手段は地
盤であることを特徴とする免震装置。