200918721 九、發明說明： I：發明所屬之技術領域1 發明領域 本發明係有關於一種滑動式積層板軸承及構造物。 5 本發明係針對2007年3月16日所申請之日本專利申請 第2007 —69492號主張優先權，且在此援用其内容。 C先前技術1 發明背景 對地震力之構造物構造主要有耐震構造、免震構造、 10制振構造，且分別揭示有各種構造設計方法或適用裝置， 又，免震構造目前揭示有積層橡膠隔離體等柔性基部構造 或滑動式隔離體等機械絕緣法。 積層橡膠隔離體係交互地積層橡膠與鋼板，由於橡膠 夾在鋼板間，因此，即使於積層橡膠隔離體施加垂直負載， 15 橡膠亦可藉由鋼板來約束欲朝橫向擴展之變形，且不會產 生大幅之變形。又，由於橡膠係具有相對於水平方向:而 剪切剛性柔軟之特料大幅之變形能力，因此可使 之周期特性長期化。 另一方面，滑動式隔離體係一種藉由使其於 體與下部構造體間滑行而減低地震力輸人時之水 ^ 置’又，滑動式隔離體係具有將積層橡膠直列地排列^ =橡膠之端面接著PTFE(聚四氟乙烯)材之題滑動轴承 於日 本專利公開公報特開平2- 153137號 公報及特開 200918721 平6 — 158910號公報中揭示有關於積層橡膠隔離體之技 術，於特開平9 一 195571號公報及專利第3563669號說明書 中揭示有關於組合積層橡膠隔離體與滑動式隔離體之滑動 式積層橡膠隔離體之技術。 5 於特開平2 — 153137號公報及特開平6 — 158910號公報 中所揭示之積層橡膠隔離體係以非接著狀態來積層橡膠與 鋼板，又，積層橡膠隔離體之下部及上部係分別固定於構 造物之下部構造體、上部構造體。該積層橡膠隔離體雖可 較為輕易地製造，然而，於設置有積層橡膠隔離體之構造 10 物上，舉例言之，藉由地震力，雖為減少橡膠之摩擦力， 然而，若發生較大力，則會因發生於積層橡膠隔離體之較 大水平變形，產生橡膠與鋼板之局部錯位，因此，積層橡 膠高度會降低，且會有上部構造體傾斜之問題。又，舉例 言之，若藉由地震力而發生大於橡膠摩擦力之力，則橡膠 15 與鋼板間會產生大幅之錯位，且其變形會殘留，因此，積 層橡膠隔離體無法保持高度及形狀，且會有上部構造體傾 斜之問題，其結果，會有修復構造物相當費事之問題。 又，於特開平9— 195571號公報及專利第3563669號說 明書中所揭示之滑動式積層橡膠隔離體所使用之積層橡膠 20 隔離體係使用硫化接著式積層橡膠隔離體，為了製造硫化 接著式積層橡膠隔離體，若於業已積層硫化處理前之橡膠 與鋼板後，為了 一體成形而進行熱處理或必須有成形用模 具，則會有程序複雜之問題，又，其結果，硫化接著式積 層橡膠隔離體會有製造成本提高之問題。又，由於是一體 200918721 成形，因此重量會變重，且會有在現場之構件設置或交換 時必須要有大型重機等問題。 本發明係有鑑於前述問題，又，本發明之目的在提供 一種可輕易地調節摩擦係數並提高變形性能，同時亦可利 5 用摩擦來附加減震之新穎且業經改良之滑動式積層板軸承 及構造物。 【發明内容】 發明揭示 本發明之滑動式積層板轴承之第一態樣包含有：積層 10 部，係硬質剛性構件與軟質彈性構件以全面或局部非接著 方式交互地複數積層者；第1平滑構件，係與積層部之積層 方向中至少任一者之端面接觸且表面平滑者；及第2平滑構 件，係與第1平滑構件接觸，並設置成可與第1平滑構件相 互滑動者。 15 若於本發明之滑動式積層板軸承輸入水平方向之外 力，則於剛性構件與彈性構件間會產生摩擦力，又，剛性 構件係藉由與彈性構件間之摩擦力，相對於垂直方向力而 約束彈性構件朝橫向擴展。彈性構件可相對於水平方向之 外力彈性變形，又，於輸入外力時，第1平滑構件與第2平 20 滑構件會相互滑動。 配置於前述積層部中任一者之端面之前述剛性構件與 前述第1平滑構件連接時，前述第1平滑構件與前述第2平滑 構件間之第1摩擦係數亦可為小於前述剛性構件與前述彈 性構件間之第2摩擦係數及前述剛性構件與前述第1平滑構 200918721 件間^第3摩擦係數巾任—者之值。 "配置於刖述積層部中任一者义 ==第㈣構件連接時，前述第丨平滑構二前述第2 5述彈性構數亦可為小於前述剛性構件與前 滑構件間之第4摩_數性構件與前述第1平 他構件㈣ 1〇戈不^咖構件亦可為鋼板，例如構造用鋼等普通鋼板 =:::殊鋼板，…性構件亦可為橡膠，例 〜、或丁—稀橡膠、細旨橡膠、石夕橡膠等合成橡膠。 子曰平，第1平、’月構件亦可藉由含有四氟乙稀樹脂、超高分 平滑構聚醯胺系樹脂之材料所形成，又’前述第2 15塑膠製。’、不鐵鋼、普通鋼、1呂或包層鋼等金屬製或 第2平二Γ以述第2平滑構件之表面進行使第1平滑構件與 弟+ q構件間之摩捧降 層或滑脂等潤滑劑。又二表面處理，例如細 , 於則述積層部之軸方向中心亦可 2() 等金屬播塞。 物之月之'月動式積層板輪承之第二態樣係配置於構造 又，勺Γ構1^與支持上部構造體之下部構造體間者， 八 I 卩’係硬質剛性構件與軟質彈性構件以 :與非接者方式交互地複數積層者;第1平滑構件’ 〜、…Ρ之上部構造體側及下部構造體側中至少任一者 200918721 並設置=構件接觸 5 10 15 20 可進:=二平滑構件與上部構造體或下部構造體間亦 編麵，則可藉由鋼 係支持上部構包含有:上部構造體;下部構造體， 部構造體二!!^動式積層板轴承’係配置於上 有:積Μ;:體間者，又’滑動式積層板轴承包含 部非接著Η 構件妹㈣性構件料面或局 邹之h ; 乂互地複數積層者；第1平滑構件，係與積層 觸且表==側及下部構造體侧中至少任—者之端面接 構造體中二滑構:’係與上部構造 可與::讀料彳=:與帛1平⑽件軸並設置成 或第本發明’則可將積層部之剛性構件、彈性構件 搬入現:構件 '第2平滑構件分割成小鼓輕量之零件而 施工性=因此，可提升於現場之設置或各構件之調換等 此，4 由於構造物上设置有滑動式積層板軸承，因 性構件門2物輪人水平方向之外力，則於剛性構件與彈 外力， 構件與第2平〜 力時，第1平滑 構件係!^ 會相互㈣’滑減__承之剛性 ^與彈性構件間之摩擦力，相對於垂直方向力而 9 200918721 約束彈性構件朝橫向擴展。 本發明之滑動式積層板軸承之調整方法之第一態樣 係，該滑動式積層板軸承包含有：積層部，係硬質剛性構 件與軟質彈性構件以全面或局部非接著方式交互地複數積 5 層者；第1平滑構件，係與配置於前述積層部之積層方向中 至少任一者之端面之前述剛性構件接觸且表面平滑者；及 第2平滑構件，係與前述第1平滑構件接觸，並設置成可與 前述第1平滑構件相互滑動者，而該調整方法係調整前述第 1平滑構件與前述第2平滑構件間之第1摩擦係數、前述剛性 10 構件與前述彈性構件間之第2摩擦係數及前述剛性構件與 前述第1平滑構件間之第3摩擦係數，使預定外力輸入前述 滑動式積層板軸承時，第1平滑構件與第2平滑構件可相互 滑動。若藉由本發明，則可變更構成構件相互之摩擦係數， 因此，可更自由地決定與第1平滑構件及第2平滑構件間之 15 滑動有關之摩擦係數值，其結果，可提供一種更高精度之 滑動式積層板軸承，以於到達預定以上之外力時使滑動機 構開始滑動。 本發明之滑動式積層板軸承之調整方法之第二態樣 係，該滑動式積層板轴承包含有：積層部，係硬質剛性構 20 件與軟質彈性構件以全面或局部非接著方式交互地複數積 層者；第1平滑構件，係與配置於前述積層部之積層方向中 至少任一者之端面之前述彈性構件接觸且表面平滑者；及 第2平滑構件，係與前述第1平滑構件接觸，並設置成可與 前述第1平滑構件相互滑動者，而前述調整方法係調節前述 10 200918721 第1平滑構件與前述第2平滑構件間之第1摩擦係數、前述剛 性構件與前述彈性構件間之第2摩擦係數、及前述彈性構件 與前述第1平滑構件間之第4摩擦係數，使預定外力輸入前 述滑動式積層板轴承時，第1平滑構件與第2平滑構件可相 5 互滑動。 若藉由本發明，則可輕易地調節摩擦係數並提高變形 性能，同時亦可利用摩擦來附加減震。 圖式簡單說明 第1圖係顯示本發明第1實施形態之積層橡膠隔離體之 10 側視圖。 第2圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 第3圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 15 第4圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 第5圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之動作之 側視圖。 第6圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之動作之 20 側視圖。 第7圖係顯示本發明第2實施形態之積層橡膠隔離體之 側視圖。 I；實施方式3 發明之較佳實施形態 11 200918721 以下參照附圖，詳細說明本發明之較佳實施形態，另， 於本說明書及圖式中，實質上具有相同機能構成之構成要 素係藉由附上相同符號以省略重複說明。 (第1實施形態之構成） 5 首先，說明本發明第1實施形態之積層橡膠隔離體 (即，滑動式積層板軸承)之構成，第1圖係顯示本實施形態 之積層橡膠隔離體之側視圖，第2、3圖係顯示本實施形態 之積層橡膠隔離體之變更例之侧視圖。第1圖係顯示PTFE 板層110設置於下部側之實施形態，另一方面，第2圖係顯 10 示PTFE板層11〇設置於上部側之變更例，第3圖則顯示PTFE 板層110設置於上部及下部側之變更例，在此，積層橡膠隔 離體100係滑動式積層板軸承之一例。 積層橡膠隔離體100包含有：鋼板層1〇2、橡膠板層 104、PTFE板層110、不鏽鋼板層12〇及凸緣部n〇a、130b。 15 在此，鋼板層12〇係剛性構件之一例，橡膠板層104係彈性 構件之一例，PTFE板層110係第1平滑構件之一例，不鏽鋼 板層120係第2平滑構件之一例’凸緣部13〇a、i30b係鋼製 構件之一例。 積層橡膠隔離體1〇〇係用以將免震構造應用於構造物 20所使用之裝置’且可抑制輸入至構造物之來自外部之力， 例如地震力。積層橡膠隔離體1〇〇係設置於構造物之下部構 造體150上’並支持上部構造體16〇，即，積層橡膠隔離體 100係設置於下部構造體150與上部構造體160間。在此，所 謂構造物係指大樓或住宅等建築構造物、橋樑等土木構造 12 200918721 物、機具設備等產業構造物等，下部構造體150係構造物之 根基、橋墩等，上部構造體160係由地板、支柱、牆壁等所 構成之軀體部分、橋樑之主桁、主構架等。 另，第1至3圖所示之下部底板140a、上部底板14〇b係 5例如為鋼板製之構件，且分別使用底腳螺栓等設置於下部 構造體150、上部構造體16〇上並構成一體。積層橡膠隔離 體100之凸缘部130a、130b係例如藉由固定螺絲與下部底板 140a、上部底板140b結合，其結果，積層橡膠隔離體1〇〇可 與下部構造體150或上部構造體160結合。另，亦可不將下 10 部底板140a、上部底板140b與凸緣部130a、130b作成個別 零件而分別於上部、下部將底板與凸緣部作成一體化之零 件，此時，積層橡膠隔離體100係透過上下設置之前述一體 化零件而使用底腳螺栓等與下部構造體150或上部構造體 160結合。 15 其次，詳細說明積層橡膠隔離體100之各構成構件。 鋼板層102係例如為鋼板製之圓板狀構件，又，鋼板層 102係由複數層所構成’且設置成夾在橡膠板層1〇4間。鋼 板層102之層數在第1至3圖中為3層，然而，可依照設計條 件之不同而加以變更。藉由設置鋼板層1〇2，即使於積層橡 20膠隔離體100施加垂直負載，橡膠板層104亦可藉由鋼板層 102來約束欲朝橫向擴展之變形，且不會產生大幅之變形。 橡膠板層104係例如由硫化橡膠所構成之圓板狀構 件，又，橡膠板層104係由複數層所構成，且設置成夾在鋼 板層102間。橡膠板層104之層數在第〗圖中為2層，在第2、 13 200918721 3圖中為3層，然而’可依照設計條件之不同而加以變更。 橡膠板層104係相對於水平方向力而剪切剛性柔軟。 鋼板層102與橡膠板層104係積層為相互地接觸，然 而，兩者之相對面並非全面地藉由接著劑等來接著，舉例 5言之，積層橡膠隔離體丨〇〇之積層部係構成為鋼板層102與 橡膠板層104完全地以非接著狀態單純地積層，或鋼板層 102與橡膠板層104於可藉由少許力分離之範圍内局部接著 之狀態下積層。由於本實施形態之積層橡膠隔離體1〇〇只要 單純地堆起即可加以製造，因此，相較於硫化接著式積層 10 橡膠隔離體，可藉由迅速且輕易之程序來製造。 又’鋼板層102亦可作成具有大於橡膠板層1〇4之面 積，藉由使鋼板層102自橡膠板層1〇4突出，在鋼板層1〇2因 來自外部之力而受到破壞時，由於比橡膠板層1〇4更突出， 因此可輕易地確認積層橡膠隔離體100是否健全。 15 PTFE板層110係例如由四氟乙烯樹脂（聚四氟乙烯： PTFE)所構成之板狀構件，另，亦可使用摩擦係數小之材料 來取代PTFE板層11〇，舉例言之，可應用超高分子量聚酯 樹脂或聚醯胺系樹脂等合成樹脂製之板狀構件。如第1至3 圖所示，PTFE板層11〇必須配置成與不鏽鋼板層12〇接觸， 20再者’舉例言之’如第1圖所示，PTFE板層110係於積層橡 膠隔離體100之下部側配置成與鋼板層1〇2接觸，另，PTFE 板層110之配置並不限於該例，舉例言之，如第2圖所示， 亦可於積層橡膠隔離體1〇〇之上部側配置成與鋼板層102接 觸，又’如第3圖所示，PTFE板層u〇亦可配置成與橡膠板 200918721 層104接觸。 不鏽鋼板層120係例如為不鑛鋼製之板狀構件，另，亦 可使用板狀且具有適度強度之其他材料來取代不錄鋼，舉 例言之，在此所謂之其他材料包含有普通鋼、銘或包層鋼 5等金屬或塑膠等。如第⑴圖所示，不錄鋼板層12〇係配置 成與_板層110接觸，又，如第1至3圖所示，不鏽鋼板 層120係固定於凸緣部13如、13〇b。另，為了減低與刪 板層11G間之摩擦力’亦可於不鏽鋼板層i2Q施行表面處 理，舉例言之，在此所謂之表面處理包含有含敗樹脂塗料 W等低摩擦材料之塗布、黏貼或燒固；滑脂之塗布等，再者， 作為低摩擦材料之含氟樹脂塗料包含有等。 凸緣部130a、130b係例如為鋼製之才反狀構件，舉例言 之，如第1圖所示，凸緣部130b係於積層橡膠隔離體1〇〇之 上部側與鋼板層102連接，凸緣部13%與鋼板層1〇2係例如 藉由焊接或螺栓接合來接合。另，積層橡膠隔離 體100之上 邛及下部中凸緣部130a、130b與鋼板層1〇2、橡膠板層1〇4 接觸之關係並不限於第1圖所示之例子，舉例言之，如第2 圖所示，橡膠板層104亦可於積層橡膠隔離體1〇〇之下部侧 «又置成與凸緣部130a連接，又，於凸緣部i3〇a、i3〇b上， 20在積層橡膠隔離體1〇〇之上部側及下部側中至少任一者設 置有不鏽鋼板層120。 另，如第4圖所示，亦可於業經積層之鋼板層1〇2與橡 膠板層104之中心設置圓筒狀之貫通孔3〇〇，且於該貫通孔 3〇〇中插入鉛或錫等金屬製之插塞部31〇，該插塞部310係具 15 200918721 有吸收能量之減震器之機能。又，於本實施形態中，由於 PTFE板層11〇與不鏽鋼板層12〇間會發生滑動，因此，鋼板 層102、橡膠板層1〇4之變形會比未具有滑動機構之積層橡 膠隔離體小，故，於本實施形態中插塞部310無需大幅地變 5 形。 其次’說明PTFE板層110、不鏽鋼板層120 '鋼板層 102、橡膠板層104各自之層間摩擦係數之設定。將第1及2 圖所示之PTFE板層（相當於本發明之第1平滑構件）11〇與不 鏽鋼板層（相當於本發明之第2平滑構件）120間之摩擦係數 10 (第1摩擦係數)設為μΐ，將鋼板層（相當於本發明之剛性構 件）102與橡膠板層（相當於本發明之彈性構件）1〇4間之摩擦 係數（第2摩擦係數)設為μ2，將PTFE板層110與鋼板層102 間之摩擦係數（第3摩擦係數）設為μ3，再將第3圖所示之 PTFE板層110與橡膠板層1〇4間之摩擦係數（第4摩擦係數) 15 設為μ4。 於本實施形態中，摩擦係數μΐ係設定為小於摩擦係數 μ2、μ3、μ4。藉由將PTFE板層110與不鏽鋼板層120間之摩 擦係數μΐ設定為小於其他層間之摩擦係數，在積層橡膠隔 離體100輸入預定以上之水平方向力，例如地震力時，於 20 PTFE板層110與不鏽鋼板層120間會產生滑動。若產生該滑 動，則由於在其他層間已無輸入可產生滑動之外部力，因 此於PTFE板層110與鋼板層102間或鋼板層102與橡膠板層 104間等不會產生滑動，其結果，雖然PTFE板層11〇、不鏽 鋼板層120、橡膠板層104並未相互地接著，然而，藉由如 200918721 )述般α又疋、管理摩擦係數，即使輸入一定力以上之地震 亦可體地保持PTFE板層110、鋼板層1〇2、橡膠板層 104。 又，若藉由本實施形態，則PTFE板層11〇、不鏽鋼板 鋼板層1〇2、橡膠板層1〇4係相互地以接著或非接著 方式積層’藉此，可任意地設定摩擦係數μ2、μ3、μ4,故， 可針對積層橡膠隔離體100進行更高精度之設計或製造，以 於到達預定以上之外力時使PTFE板層11〇與不鏽鋼板層 120間可開始滑動。 10 (第1實施形態之動作） 其次，說明於本實施形態之積層橡膠隔離體100輸入地 震1等外力時積層橡膠隔離體之動作，第5、6圖係顯示本 實施形態之積層橡膠隔離體之動作之側視圖，第5、6圖所 示之積層橡膠隔離體100係具有與第i圖所示之積層橡膠隔 15 離體100相同之構成。 乂 在發生中小地震時，橡膠板層104係彈性變形，且如第 5圖所示，積層橡膠隔離體1〇〇會傾斜，因此，構造物會振 動，藉由橡膠板層104之彈性變形，可使周期特性長期化並 減低地震力。第5圖係顯示積層橡膠隔離體1〇〇之上部側自 2〇原先之位置移動長度L1之狀態，此時，依據摩擦係數…之 PTFE板層110與不鏽鋼板層12〇間之摩擦力會大於地震 力 ’且於PTFE板層11〇與不鏽鋼板層12〇間不會產生滑動（滑 行） 另-方面，在發生大地震時，地震力會切依據摩擦 17 200918721 係數μΐ之PTFE板層110與不鏽鋼板層12〇間之摩擦力’且於 PTFE板層110與不鏞鋼板層12〇間發生滑動，然而，由於摩 擦係數μ2、μ3、μ4係大於摩擦係數!^，因此，於鋼板層102、 橡膠板層104中不會發生滑動，且積層在pTFE板層u〇上方 5之鋼板層102、橡膠板層104係與上部構造體160同時地一體 滑動。第6圖係顯示積層橡膠隔離體1〇〇之pTFE板層110上 方之各構成構件與上部構造體160自原先之位置滑動長度 L2之狀態。 依此，在大地震時，於PTFE板層110與不鏽鋼板層120 10間會發生滑動，藉此，積層橡膠隔離體1〇〇可吸收地震力， 更可藉由利用摩擦之能量消耗來減低地震力。又，若藉由 本實施形態’則由於摩擦係數μΐ係小於摩擦係數μ2、μ3、 μ4，因此’於PTFE板層110與不鏽鋼板層12〇間會先發生滑 動’且鋼板層102、橡膠板層1〇4不會錯位，其結果，本實 15 施形態之積層橡膠隔離體100於地震發生後亦可維持相同 之高度Η (參照第1圖）。 如前所述’若藉由本實施形態之積層橡膠隔離體1〇〇， 則只要將鋼板層丨〇2、橡膠板層1〇4以非接著或局部接著方 式來積層即可，相較於硫化接著式積層橡膠隔離體，無需 20 用以硫化反應之熱處理或成形模具，且可簡化設備或製造 程序，又，相對於硫化反應需要半日以上，本實施形態可 削減製造所需之時間或成本。又，由於硫化接著式積層橡 膠隔離體係將鋼板層、橡膠板層一體化，因此，外力輸入 時之容許變形會受限於橡膠之變形能力，然而，由於本實 18 200918721 施形態之積層橡膠隔離體100係具有由PTFE板層11()、不鏽 鋼板層120所構成之滑動機構，因此可大幅地設定容許變形 〇 又，由於具有滑動機構而可大幅地設定容許變形量， 5 因此，在將本實施形態之積層橡膠隔離體100應用在免震構 造時，相較於硫化接著式積層橡膠隔離體，可減少鋼板層 102、橡膠板層104之層數，其結果，可降低、抑制積層橡 膠隔離體100之高度Η (參照第1圖），故，相較於習知技藝， 可使積層橡膠隔離體100之設置深度變淺，且可減低設置成 10 本。 具體而言，當要求水平變形量為900mm時，橡膠板層 之總厚度在習知硫化接著式橡膠隔離體時，若將極限剪切 應變設為400%則為225mm，在習知單純積層橡膠隔離體 時，若將極限剪切應變設為300%則為300mm，另一方面， 15 若藉由本實施形態，則極限水平變形量在橡膠之剪切應變 中並未加以規定，因此，橡膠板層104之總厚度未依據要求 水平變形量而可比習知技藝更薄。 再者，於習知未具有積層橡膠隔離體之滑動式隔離體 時，在如中小地震時之微小變形領域中，由於水平方向之 20 剛性高，因此會有加速度應答變大之情形。又，由於滑動 式隔離體在外力輸入時不易迎合根基之旋轉，因此根基與 滑動式隔離體接觸之部分的面壓力離散，且會有破壞根基 或滑動式隔離體之虞。另一方面，若藉由本實施形態，則 由於除了滑動機構外更具有鋼板層102、橡膠板層104，因 19 200918721 此水平方向之剛性小，又，由於具有橡膠板層1〇4，因此可
迎合根基之旋轉，且根基或積層橡膠隔離體1〇〇不會產生問 題D 又，習知滾動軸承係由於容許面壓小，因此會有裝置 5大型化之傾向，然而，若藉由本實施形態之積層橡膠隔離 體100，則可使裝置小型化，並削減製造成本或設置成本。 又，在沒有PTFE板層110、不鏽鋼板層12〇且只有單純 地積層鋼板層、橡膠板層之習知單純積層橡膠隔離體中， 與本實施形態相同地無需硫化接著程序，然而，於單純積 10層橡膠隔離體中，雖為減少橡膠之摩擦力，然而，若發生 較大力，則會因發生於積層橡膠隔離體之較大水平變形， 產生橡膠與鋼板之局部錯位，且p_ 3效應變得不安定，並 發生垂直方向之沉入。再者，舉例言之，於10Mpa之面壓 下，產生橡膠之剪切應變約300%之大幅變形時，鋼板層、 15橡膠板層間會產生大幅之錯位，且一旦發生錯位，即無法 回到原先之开>狀，因此，對於構造物之修復會產生極大之 成本。 另一方面’若藉由本實施形態之積層橡膠隔離體1〇〇， 則會具有由PTFE板層11〇、不鏽鋼板層120所構成之滑動機 20構，因此，於大幅變形時，鋼板層1〇2與橡膠板層1〇4在如 第1圖所示之構成中係與上部構造體16〇—體地滑動，或在 如第2圖所示之構成中與下部構造體ι50一體地滑動，因 此，相較於習知單純積層橡膠隔離體，本實施形態之積層 橡膠隔離體100之變形能力會上升。又，可將橡膠板層1〇4 20 200918721 之剪切變形抑制在一定值以下，且不會發生垂直方向之沉 入，積層橡膠隔離體1〇〇係顯示安定之p一 5效應，並具有 安定之支持耐力。 如前所述，若藉由本實施形態之積層橡膠隔離體， 5則可減低製造成本，且可輕易地調節摩擦係數並提升外力 輸入時之變形性能，同時亦可利用摩擦來附加減震。 以上參照附圖說明本發明之較佳實施形態，然而，本 發明當然不限於該等例子，應瞭解於發明所屬之技術領域 中具有通常知識者在如申請專利範圍之範疇内可思及之各 10 種變更例或修正例當然亦涵蓋於本發明之技術範圍。 舉例言之’前述實施形態係說明於第1圖所示之積層橡 膠隔離體100之下部側設置PTFE板層110、不鏽鋼板層120 時積層橡膠隔離體100之動作或效果，然而，於第2圖所示 之積層橡膠隔離體100之上部側、第3圖所示之積層橡膠隔 15 離體100之上部側及下部側設置PTFE板層11 〇、不鏽鋼板層 120時之動作或效果亦相同。另，於第3圖所示之積層橡膠 隔離體100中，若輸入大地震等強大外力，則夾在上下二個 PTFE板層11〇之鋼板層1〇2與橡膠板層1〇4會作用而無關下 部構造體150、上部構造體16〇中之一者或兩者之動作。 20 (第2實施形態之構成） 其次，說明本發明第2實施形態之積層橡膠隔離體 (即，滑動式積層板轴承)之構成，第7圖係顯示本實施形態 之積層橡膠隔離體之側視圖，另，於前述第1實施形態中業 已說明之構成要素係附上相同符號而省略說明。 21 200918721 積層橡膠隔離體200包含有：鋼板層1〇2、橡膠板声 104、PTFE板層110、不鏽鋼板層12〇、鋼板層（相當於本發 明之剛性構件）202、橡膠板層（相當於本發明之彈性構 件）204及凸緣部130a、130b。 5 積層橡膠隔離體2〇〇之積層部係由單純積層橡膠部2〇6 及硫化接著式積層橡膠部208所構成，單純積層橡膠部2〇6 係鋼板層102與橡膠板層1〇4與前述第1實施形態相同地完 全以非接著狀態單純地積層，或鋼板層1〇2與橡膠板層1〇4 於可藉由少許力分離之範圍内局部接著之狀態下積層。鋼 10 板層102之層數及橡膠板層104之層數於第7圖中皆為1層， 然而，可依照設計條件之不同而加以變更。 硫化接著式積層橡膠部208係藉由硫化處理交互地接 著鋼板層202與橡膠板層204，鋼板層202係例如為鋼板製之 圓板狀構件’又’鋼板層202係由複數層所構成，且設置成 15夾在橡膠板層204間。鋼板層202之層數在第7圖中為3層， 然而，可依照設計條件之不同而加以變更。藉由設置鋼板 層202，即使於硫化接著式積層橡膠部2〇8施加垂直負載， 橡膠板層204亦可藉由鋼板層202來約束欲朝橫向擴展之變 形，且不會產生大幅之變形。橡膠板層2〇4係例如由硫化橡 20膠所構成之圓板狀構件，又，橡膠板層204係由複數層所構 成，且設置成夾在鋼板層202間。橡膠板層204之層數在第7 圖中為2層’然而，可依照設計條件之不同而加以變更。橡 膠板層204係相對於水平方向力而剪切剛性柔軟，又，鋼板 層202與橡膠板層204係積層為相互地接觸後，藉由疏化處 22 200918721 理全面地接著。 於本實施形態中’與鋼板層1〇2及橡膠板層1〇4間之摩 擦係數相同，將構成硫化接著式積層橡膠部208之最下部之 鋼板層202與構成單純積層橡膠部2〇6之最上部之橡膠板層 5 104間之摩擦係數(第2摩擦係數)設為μ2。 (第2實施形態之動作） 其次’說明於本實施形態之積層橡膠隔離體2〇〇輸入地 震力等外力時積層橡膠隔離體之動作。 在發生中小地震時，橡膠板層1〇4及橡膠板層2〇4係彈 10性變形，且積層橡膠隔離體200會傾斜，因此，構造物會振 動，藉由橡膠板層104及橡膠板層204之彈性變形，可使周 期特性長期化並減低地震力。此時，依據摩擦係數…之 PTFE板層110與不鏽鋼板層12〇間之摩擦力會大於地震 力，且於PTFE板層11〇與不鏽鋼板層12〇間不會產生滑動（滑 15 行）。 另一方面，在發生大地震時，地震力會大於依據摩擦 係數μΐ之PTFE板層11〇與不鏽鋼板層12〇間之摩擦力，且於 PTFE板層110與不鏽鋼板層12〇間發生滑動，然而，由於摩 擦係數μ2、μ3係大於摩擦係數…，因此，於鋼板層ι〇2與橡 20膠板層1〇4間及鋼板層202與橡膠板層1〇4間不會發生滑 動，且積層在PTFE板層110上方之單純積層橡膠部2〇6及硫 化接著式積層橡膠部208係與上部構造體160同時地一體滑 動。 依此，在大地震時，於PTFE板層110與不鐵鋼板層12〇 23 200918721 間會發生滑動，藉此，積層橡膠隔離體200可吸收地震力， 更可藉由利用摩擦之能量消耗來減低地震力。又，若藉由 本實施形態，則由於摩擦係數μ1係小於摩擦係數卜2、μ3， 因此’於PTFE板層11〇與不鏽鋼板層12〇間會先發生滑動， 5且鋼板層102與橡膠板層104間及鋼板層202與橡膠板層1〇4 間不會發生滑動，其結果，本實施形態之積層橡膠隔離體 200於地震發生後亦可維持相同之高度。 如前所述’若藉由本實施形態之積層橡膠隔離體2〇〇， 則只要將構成單純積層橡膠部206之鋼板層102、橡膠板層 10 104以非接著或局部接著方式來積層即可，相較於習知型之 硫化接著式積層橡膠隔離體，由於硫化接著式積層橡膠之 部分少，因此可簡化製造程序，同時可削減製造成本。又， 由於習知型之硫化接著式積層橡膠隔離體係將所有之鋼板 層及橡膠板層一體化，因此，外力輸入時之容許變形會受 15 限於橡膠之變形能力，然而，由於本實施形態之積層橡膠 隔離體200係具有由PTFE板層110、不鏽鋼板層120所構成 之滑動機構，因此可大幅地設定容許變形量。 又，由於具有滑動機構而可大幅地設定容許變形量， 因此，在將本實施形態之積層橡膠隔離體200應用在免震構 20 造時，相較於習知型之硫化接著式積層橡膠隔離體，可減 少將由鋼板層202及橡膠板層204所構成之硫化接著式積層 橡膠部208之層數加上由鋼板層102及橡膠板層1〇4所構成 之單純積層橡膠部206之層數的積層部全體層數，因此，相 較於習知型之硫化接著式積層橡膠隔離體，可使積層橡膠 24 200918721 隔離體200之設置深度變淺，且可減低設置成本。 不過，於本實施形態中，PTFE板層110係設置於下部 側，然而，與前述第1實施形態相同，PTFE板層110亦可設 置於上部側，且PTFE板層110亦可設置於上部及下部側。 5 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明第1實施形態之積層橡膠隔離體之 側視圖。 第2圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 10 第3圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 第4圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之變更例 之側視圖。 第5圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之動作之 15 側視圖。 第6圖係顯示同實施形態之積層橡膠隔離體之動作之 側視圖。 第7圖係顯示本發明第2實施形態之積層橡膠隔離體之 側視圖。 20 【主要元件符號說明】 100，200…積層橡膠隔離體 120…不鏽鋼板層 102，202·..鋼板層 130a，130b...凸緣部 104，204...橡膠板層 140a...下部底板 110...PTFE板層 140b...上部底板 25 200918721 150...下部構造體 208...硫化接著式積層橡膠部 160...上部構造體 300...貫通孔 206...單純積層橡膠部 310...插塞部 26