TWI716537B - 防震裝置 - Google Patents

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TWI716537B TW106103237A TW106103237A TWI716537B TW I716537 B TWI716537 B TW I716537B TW 106103237 A TW106103237 A TW 106103237A TW 106103237 A TW106103237 A TW 106103237A TW I716537 B TWI716537 B TW I716537B
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日商翁令司工業股份有限公司
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Abstract

防震裝置1具備：積層體7，其具有交互地積層之橡膠板2及鋼板3；中空部8，其密閉設置於積層體7之內部，且在積層方向A上延伸；鉛插塞9，其緊密地充填於中空部8，且吸收剪切方向B之振動能量而使積層體7之剪切方向B之振動衰減；及蓋構件14，其在鉛插塞9之剪切方向B之變形中，為了引導輔助中空部8之積層方向A之一端部10的鉛插塞9之塑性流動，而具有與鉛插塞9之積層方向A之一端部11接觸之半凹球面12。

Description

防震裝置
本發明係關於一種防震裝置，更詳細而言，係關於一種用於配置於2個構造物間而吸收兩構造物間之相對之振動能量，從而減小自一個構造物朝另一個構造物之振動加速度的裝置，特別係關於一種衰減地震能量而減小地震輸入加速度，防止建築物、橋樑等之構造物之損壞的防震裝置。
已知悉一種防震裝置，其具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層以及由該等彈性層及剛性層之內周面界定之中空部；及鉛插塞(鉛支柱)，其包含配置於該積層體之中空部且利用變形來吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減之作為衰減材料的鉛。 如此之防震裝置，係利用鉛插塞之變形來使起因於地震之相對於積層體之積層方向之一端的構造物之水平方向之振動衰減，另一方面，利用積層體之剪切變形來抑制相同地起因於地震之積層體之積層方向之一端之水平方向的振動朝構造物之傳遞。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2009-8181號公報
[發明所欲解決之問題] 且說，在此種防震裝置中，在相應於積層體之剪切變形之鉛插塞之變形中，會產生形成鉛插塞之鉛的塑性流動，該塑性流動係經由鉛插塞之一端而進行，該鉛插塞配置於由積層體之一端之剛性層之內周面與封閉中空部之積層方向之一端的封閉構件之面而界定之中空部之一端，其結果為，使在該中空部之一端之鉛插塞之一端的塑性流動有效地進行此舉可提高防震效果。 如此之中空部之一端之塑性流動不限定於利用塑性變形來吸收積層體之剪切方向之振動能量的鉛插塞之鉛，在包含利用塑性流動本身來吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減之其他衰減材料的振動衰減體中亦可產生。 本發明係鑒於上述諸點而完成者，其目的在於提供一種防震裝置，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，可有效地引導輔助中空部之一端的振動衰減體之塑性流動，而可進一步確保中空部之一端的振動衰減體之塑性流動，其結果為可提高防震效果。 [解決問題之技術手段] 本發明之防震裝置具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層；中空部，其密閉設置於該積層體之內部，且在積層方向上延伸；振動衰減體，其緊密地充填於該中空部，且吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減；及封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一端部接觸之流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之一端；且中空部係由彈性層及剛性層之內周面與流動引導凹面而界定。 根據本發明之防震裝置，封閉構件將吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減的振動衰減體所緊密地充填之中空部之積層方向之一端予以封閉，該封閉構件在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一端部接觸之流動引導凹面，從而在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，可有效地引導輔助中空部之一端部的振動衰減體之塑性流動，而可更有效地確保中空部之一端部的振動衰減體之一端部之塑性流動，其結果為，可進一步提高防震效果。 在本發明之防震裝置中，流動引導凹面在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中只要可引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，則為任一形態皆可，但中空部較佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之圓柱狀中空部、與由流動引導凹面而界定之半球狀中空部，且流動引導凹面具備半凹球面；另一較佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之圓柱狀中空部、與由流動引導凹面而界定之圓錐台狀中空部，且流動引導凹面具備半凹球面與連接於該半凹球面之平坦面；另一更佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之四角柱狀中空部、與由流動引導凹面而界定之半圓柱狀中空部，且流動引導凹面具備半圓筒凹面；又一更佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之四角柱狀中空部、與由流動引導凹面而界定之方形台狀中空部，且流動引導凹面具備一對半圓筒凹面、與連接於該一對半圓筒凹面之各者之平坦面。 本發明之防震裝置可進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；在此情形下，中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定。 在進一步具備具有另一流動引導凹面之另一封閉構件之本發明之防震裝置中，在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，亦可有效地引導輔助中空部之另一端部的振動衰減體之另一端部之塑性流動，而可更有效地確保中空部之另一端部的振動衰減體之另一端部之塑性流動，其結果為可進一步提高防震效果。 在進一步具備如此之其他封閉構件之本發明之防震裝置中，中空部較佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之圓柱狀中空部、與由另一流動引導凹面而界定之半球狀中空部，且另一流動引導凹面具備半凹球面；另一較佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之圓柱狀中空部、與由另一流動引導凹面而界定之圓錐台狀中空部，且另一流動引導凹面具備半凹球面與連接於該半凹球面之平坦面；另一更佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之四角柱狀中空部、與由另一流動引導凹面而界定之半圓柱狀中空部，且另一流動引導凹面具備半圓筒凹面；又一更佳之例為具備由彈性層及剛性層之內周面而界定之四角柱狀中空部、與由另一流動引導凹面而界定之方形台狀中空部，且另一流動引導凹面具備一對半圓筒凹面、與連接於該一對半圓筒凹面之各者之平坦面。 在中空部具備圓柱狀中空部與半球狀中空部或圓錐台狀中空部此一本發明之防震裝置之情形下，可對應於各種剪切方向之積層體之變形而更有效地確保中空部之一端或另一端的振動衰減體之塑性流動，另一方面，在中空部具備四角柱狀中空部與半圓柱狀中空部或方形台狀中空部此一本發明之防震裝置之情形下，可對應於與界定半圓柱狀中空部或方形台狀中空部之圓筒凹面之中心線正交之剪切方向之積層體之變形而更有效地確保中空部之一端或另一端的振動衰減體之塑性流動，於是，在前者之情形下，可提供關於積層體之剪切變形具有無方向性之防震裝置，在後者之情形下，可提供關於積層體之剪切變形具有方向性之防震裝置。 在本發明之防震裝置中，振動衰減體較佳之例為包含利用變形來進行振動能量之吸收的衰減材料，如此之衰減材料可包含鉛、錫、鋅、鋁、銅、鎳或該等之合金，或可包含從鉛、錫、非鉛系低熔點合金(例如錫-鋅系合金，錫-鉍系合金及錫-銦系合金中選擇之含錫合金，具體而言，可包含錫42～43重量%及鉍57～58重量%之錫-鉍合金等)，亦可包含鋅・鋁合金等之超塑性合金，又，振動衰減體之另一較佳之例包含利用塑性流動進行振動能量之吸收的衰減材料，如此之利用塑性流動來吸收振動能量之衰減材料可包含熱塑性樹脂或熱固性樹脂、橡膠粉，作為熱塑性樹脂，較佳之例可例舉膠黏劑樹脂，熱固性樹脂較佳的是可包含使各種之酚類與甲醛在鹼性觸媒之存在下反應而成之清漆型酚醛樹脂或在酸觸媒之存在下反應而成之可溶型酚醛樹脂等之酚醛樹脂，熱固性樹脂可利用在固化後之振動衰減體之再次振動中的變形而被粉碎為細微。包含如此之衰減材料之振動衰減體可具有單一塊狀體之形態，代替於此，亦可具有將在積層方向上被分割積層之分割積層體或粒狀亦或粉體狀之衰減材料予以壓縮之壓縮體等之形態。 在本發明之防震裝置中，作為彈性層之素材，可例舉天然橡膠、矽橡膠、高衰減橡膠、聚胺基甲酸酯橡膠或氯丁二烯橡膠等之橡膠，較佳者係天然橡膠，包含如此之橡膠之橡膠板等之彈性層之各層較佳的是在無負荷狀態下具有1 mm～30 mm左右之厚度，但不限定於此，又，作為剛性層，可例舉鋼板、碳纖維、玻璃纖維或者芳族聚醯胺纖維等之纖維增強合成樹脂板或纖維增強硬質橡膠板等作為較佳之例，剛性層之各層可具有1 mm～6 mm左右之厚度，又，積層方向上之最上位及最下位之剛性層較除最上位及最下位之剛性層以外之配置於最上位及最下位之剛性層間的剛性層之厚度為厚，例如可具有10 mm～50 mm左右之厚度，但不限定於該等厚度，除此之外，彈性層及剛性層在其層數上亦無特別限定，只要自防震對象物之荷重、剪切變形量(水平方向形變量)、彈性層之彈性率、所預測之朝防震對象物之振動加速度之大小之觀點考量，為了獲得穩定之防震特性而決定彈性層及剛性層之層數即可。 又，在本發明中，可構成以下之防震裝置，即：密閉設置於積層體之內部的中空部可為1個，代替於此，亦可為複數個，在該複數個中空部中分別配置振動衰減體，以上述之彈性層及剛性層之內周面與流動引導凹面來界定複數個之中空部之全部或一部分，以該等內周面與流動引導凹面來拘束振動衰減體。 [發明之效果] 根據本發明可提供一種防震裝置，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，可有效地引導輔助中空部之一端的振動衰減體之塑性流動，而可進一步確保中空部之一端的振動衰減體之塑性流動，其結果為可提高防震效果。
以下，基於圖式所示之較佳之具體例詳細地說明本發明之實施方式。另外，本發明不被該等之例作任何限定。 在圖1至圖4中，本例之防震裝置1除具備交互地積層之作為彈性層的圓環狀之複數片橡膠板2及作為剛性層之鋼板3以外，還具備：圓筒狀之積層體7，其具有被覆橡膠板2及鋼板3之圓環狀之外周面4及5，且包含與橡膠板2相同之橡膠材料之圓筒狀的被覆層6；中空部8，其密閉設置於積層體7之內部，且在積層方向A上延伸；鉛插塞9，其係作為振動衰減體者，其緊密地充填於中空部8，且利用剪切方向B之變形來吸收積層體7之剪切方向B之振動能量而使積層體7之剪切方向B之振動衰減；蓋構件14，其在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之該剪切方向B之變形中，為了引導輔助中空部8之積層方向A之一端部10的鉛插塞9之塑性流動，而具有作為與鉛插塞9之積層方向A之一端部11接觸之流動引導凹面的半凹球面12，且作為封閉構件封閉中空部8之積層方向A之一端13；蓋構件19，其在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之該剪切方向B之變形中，為了引導輔助中空部8之積層方向A之另一端部15的鉛插塞9之塑性流動，而具有作為與鉛插塞9之積層方向A之另一端部16接觸之流動引導凹面的半凹球面17，且作為封閉構件封閉中空部8之積層方向A之另一端18；圓環狀之上安裝板21，其設置於積層體7之圓環狀之上表面20；及圓環狀之下安裝板23，其設置於積層體7之圓環狀之下表面22。 鋼板3具備積層方向A之最上位及最下位之圓環狀之鋼板3a及3b、與積層方向A上之鋼板3a及3b間之複數片圓環狀之鋼板3c，鋼板3a及3b之各者較鋼板3c之各者之厚度大且彼此具有相同之厚度，複數片鋼板3c之各者較鋼板3a及3b之各者之厚度小且彼此具有相同之厚度。 在具有包含被覆層6之圓筒狀之外周面25之圓筒狀之外周面的積層體7中，橡膠板2、鋼板3及被覆層6之各者彼此被硫化接著而一體化。 中空部8具備：圓柱狀中空部34，其由包含橡膠板2之各個圓環狀之內周面31及鋼板3c之各個圓環狀之內周面32的圓筒狀之內周面33而界定；半球狀中空部35，其在積層方向A上與圓柱狀中空部34之一端面連接且由半凹球面12而界定；及半球狀中空部36，其在積層方向A上與圓柱狀中空部34之另一端面連接且由半凹球面17而界定。 作為利用變形來吸收振動能量之衰減材料之包含純度99.9％程度之鉛的鉛插塞9具備：圓柱狀部42，其具有與內周面33無間隙地緊密接觸之圓筒狀之外周面41；半球狀部43，其係作為一端部11者，其在積層方向A上與圓柱狀部42之一端面連接且具有與半凹球面12無間隙地緊密接觸之半凸球面46；及半球狀部45，其係作為另一端部16者，其在積層方向A上與圓柱狀部42之另一端面連接且具有與半凹球面17無間隙地緊密接觸之半凸球面44。 蓋構件14除具備具有與內周面33之半徑為相同之曲率半徑的半凹球面12以外，還具備：圓筒面51，其具有與內周面33之徑為相同之徑；及圓形面52，其在積層方向A上與半凹球面12對向且具有與內周面33之徑為相同之徑；蓋構件19亦除具備具有與內周面33之半徑為相同之曲率半徑的半凹球面17以外，還具備：圓筒面55，其具有與內周面33之徑為相同之徑；及圓形面56，其在積層方向A上與半凹球面12對向且具有與內周面33之徑為相同之徑。 用於在作為一個構造物之上部構造物61上經由複數個錨定螺栓62而安裝防震裝置1之上安裝板21，具有由具備與內周面33之徑為相同之徑的圓筒狀之內周面63而界定之圓形貫通孔64，且經由複數個螺栓65而以下表面67固定於鋼板3a之上表面66；在中央具有貫通孔64之上安裝板21，具有供錨定螺栓62及螺栓65之各者插通且在圓周方向R上等間隔地配列之複數個貫通孔68及69；用於在作為另一個構造物之下部構造物71上經由複數個錨定螺栓72而安裝防震裝置1之下安裝板23，具有由具備與內周面33之徑為相同之徑之內周面73而界定之貫通孔74，且經由複數個螺栓75而以上表面77固定於鋼板3b之下表面76；在中央具有貫通孔74之下安裝板23，具有供錨定螺栓72及螺栓75之各者插通且在圓周方向R上等間隔地配列之複數個之貫通孔78及79。 蓋構件14其圓形面52相對於上安裝板21之圓環狀之上表面81無階差，且具有與內周面33之徑為相同之徑並連接於內周面33，並且在以鋼板3a之內周面32而界定之鋼板3a之圓形之貫通孔82及與貫通孔82連通之貫通孔64中，無間隙地嵌裝於鋼板3a及上安裝板21，且利用熔接等固定於上安裝板21；蓋構件19其圓形面56相對於下安裝板23之圓環狀之下表面85無階差，且具有與內周面33之徑為相同之徑並連接於內周面33，並且在以鋼板3b之內周面32而界定之鋼板3b之圓形之貫通孔86及與貫通孔86連通之圓形之貫通孔74中嵌裝於鋼板3b及下安裝板23，且利用熔接等固定於下安裝板23。 在積層方向A上，在介隔於上部構造物61及下部構造物71間且受到上部構造物61之鉛直荷重之以上之防震裝置1中，因相對於上部構造物61之下部構造物71之地震等之水平方向(剪切方向B)之振動，如圖4所示般，積層體7及鉛插塞9在剪切方向B上受到剪切而變形，橡膠板2利用該剪切方向B之剪切變形來抑制下部構造物71之地震等之水平方向之加速度朝上部構造物61之傳遞，鉛插塞9利用該剪切方向B之變形使自下部構造物71傳遞至上部構造物61之水平方向之振動衰減，如是，防震裝置1相對於下部構造物71將上部構造物61予以防震支持。 在防震裝置1中，將吸收積層體7之剪切方向B之振動能量而使積層體7之剪切方向B之振動衰減的鉛插塞9所緊密地充填之中空部8之積層方向A之一端予以封閉的蓋構件14，其在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，為了引導輔助中空部8之積層方向A之一端部10的鉛插塞9之塑性流動C，而具有與鉛插塞9之積層方向A之包含半球狀部43的一端部11接觸之半凹球面12；另一方面，將該中空部8之積層方向A之另一端18予以封閉的蓋構件19，在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，為了引導輔助中空部8之積層方向A之另一端部15的鉛插塞9之塑性流動D，而具有與鉛插塞9之積層方向A之包含半球狀部45的另一端部16接觸之半凹球面17，從而在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，可有效地引導輔助起因於該鉛插塞9之剪切方向B之變形的中空部8之一端部10及另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，而可更有效地確保中空部8之包含半球狀中空部35之一端部10及包含半球狀中空部36之另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，其結果為，可進一步提高防震效果。 在上述之防震裝置1中，中空部8具備圓柱狀中空部34與半球狀中空部35及36，但代替於此，亦可如圖5所示般，將圓板狀之蓋構件104嵌裝於貫通孔82，該蓋構件104具備包含關於曲率為具有較半凹球面12之半徑為小徑之半徑且整體為圓環狀之半凹球面101與連接於半凹球面101之圓形之平坦面102，且整體為圓形之流動引導凹面103而作為封閉構件者；相同地，可將圓板狀之蓋構件114嵌裝於貫通孔86，該蓋構件114具備包含關於曲率為具有較半凹球面17之半徑為小徑之半徑且整體為圓環狀之半凹球面111與連接於半凹球面111之整體為圓形之平坦面112，且整體為圓形之流動引導凹面113而作為封閉構件者，在此情形下，中空部8具備：圓柱狀中空部34，其由內周面33而界定；圓錐台狀中空部121，其在積層方向A上與圓柱狀中空部34之一端面連接且由流動引導凹面103而界定；及圓錐台狀中空部122，其在積層方向A上與圓柱狀中空部34之另一端面連接且由流動引導凹面113而界定，而且，鉛插塞9具備充填於圓柱狀中空部34、圓錐台狀中空部121及122之各者之圓柱狀部42以及在積層方向A上與圓柱狀部42之一端面及另一端面連接之作為一端部11及另一端部16之圓錐台部125及126。在具備如此之蓋構件104及114之防震裝置1中，如圖5所示般，可在省略貫通孔64之上安裝板21與蓋構件104之間及省略貫通孔74之下安裝板23與蓋構件114之間之各者嵌入剪切楔115及116。 圖5所示之防震裝置1亦然，在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，可利用流動引導凹面103及113有效地引導輔助中空部8之一端部10及另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，而可更有效地確保中空部8之一端部10及另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，其結果為，可進一步提高防震效果。 在上述之防震裝置1中，作為振動衰減體之鉛插塞9具備圓柱狀部42與半球狀部43及45或圓錐台部125及126，但代替於此，作為振動衰減體之鉛插塞9，亦可如圖6所示般，具備：四角柱部132，其具有四個長方形之外表面131；半圓柱狀部134，其在積層方向A上與四角柱狀部132之一端面連接且具有半圓筒面133；及半圓柱狀部136，其在積層方向A上與四角柱部132之另一端面連接且具有半圓筒面135；在此情形下，與作為封閉構件之蓋構件14對應之蓋構件141具備：方形面142，其與圓形面52對應；變形角筒面143，其與圓筒面51對應；及半圓筒凹面144，其具有與半圓筒面133互補之形狀，且與半圓筒面133緊密接觸，並且與作為流動引導凹面之半凹球面12對應；與作為另一封閉構件之蓋構件19對應之蓋構件151具備：方形面152，其與圓形面56對應；變形角筒面153，其與圓筒面55對應；及半圓筒凹面154，其具有與半圓筒面135互補之形狀，且與半圓筒面135緊密接觸，並且與作為流動引導凹面之半凹球面17對應；在具有如此之鉛插塞9以及蓋構件141及151之防震裝置1中，該鉛插塞9所充填之中空部8具備：四角柱狀中空部，其由包含橡膠板2之各者之矩形之內周面及鋼板3c之各者之矩形之內周面的角筒狀之內周面(與外表面131互補地對應)而界定，且配置有四角柱狀部132；半圓柱狀中空部，其在積層方向A上與該四角柱狀中空部之一端面連接，且配置有半圓柱狀部134，並且由半圓筒凹面144而界定；及另一半圓柱狀中空部，其在積層方向A上與該四角柱狀中空部之另一端面連接，且配置有半圓柱狀部136，並且由半圓筒凹面154而界定；蓋構件141，代替嵌裝於圓形之貫通孔82及64，係在由鋼板3a之矩形之內周面而界定之矩形之貫通孔82及由上安裝板21之矩形之內周面63而界定之矩形之貫通孔64中無間隙地嵌裝於鋼板3a及上安裝板21，蓋構件151，代替嵌裝於圓形之貫通孔86及74，在由鋼板3b之矩形之內周面而界定之矩形之貫通孔86及由下安裝板23之矩形之內周面73而界定之矩形之貫通孔74中無間隙地嵌裝於鋼板3a及上安裝板21。 圖6所示之具有鉛插塞9及該鉛插塞9無間隙地充填之中空部8以及蓋構件141及151的防震裝置1亦然，在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，可利用半圓筒凹面144及154有效地引導輔助中空部8之一端部10及另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，而可更有效地確保鉛插塞9之一端部11及另一端部16之半圓柱狀部134及136之各者之塑性流動C及D，其結果為，可進一步提高防震效果。 又，可行的是：在蓋構件141中，代替包含半圓筒凹面144之流動引導凹面，如圖7所示般，係採用整體為矩形之流動引導凹面163，其包含關於曲率為具有較半圓筒凹面144之半徑為小徑之半徑且整體為矩形之一對半圓筒凹面161、與連接於一對半圓筒凹面161之各者之整體為矩形之平坦面162；另一方面，在蓋構件151中，代替包含半圓筒凹面154之流動引導凹面，係採用整體為矩形之流動引導凹面173，其包含關於曲率為具有較半圓筒凹面154之半徑為小徑之半徑且整體為矩形之一對半圓筒凹面171、與連接於一對半圓筒凹面圓171之各者之整體為矩形之平坦面172；且另具備對應於四角柱狀部132之四角柱狀中空部、由蓋構件141之面流動引導凹面163而界定之方形台狀中空部、及由蓋構件151之流動引導凹面173而界定之方形台狀中空部，從而構成中空部8。在此情形下，鉛插塞9包含：四角柱狀部132，其配置於四角柱狀中空部；方形台部182，其配置於由流動引導凹面163而界定之方形台狀中空部，且具有與流動引導凹面163互補之形狀之上表面181；及方形台部184，其配置於由流動引導凹面173而界定之方形台狀中空部，且具有與流動引導凹面173互補之形狀之下表面183。 圖7所示之具有蓋構件141及151以及鉛插塞9及由該鉛插塞9無間隙地充填之中空部8的防震裝置1亦然，在因積層體7之剪切方向B之振動引起之鉛插塞9之剪切方向B之變形中，可利用流動引導凹面163及173有效地引導輔助中空部8之一端部10及另一端部15的鉛插塞9之一端部11及另一端部16之塑性流動C及D，而可更有效地確保鉛插塞9之一端部11及另一端部16之方形台部182及184之各者之塑性流動C及D，其結果為，可進一步提高防震效果。 在圖1至5所示之具有鉛插塞9之防震裝置1中，關於積層體7之剪切方向B之剪切變形具有無方向性，但在圖6或圖7所示之具有鉛插塞9之防震裝置1中，關於積層體7之剪切方向B之剪切變形具有方向性。另外，在圖6或圖7所示之防震裝置1中，可對角部施以倒角，例如R倒角。 又，亦可將圖7所示之蓋構件141及151以及鉛插塞9及由該鉛插塞9無間隙地充填之中空部8，代替圖1至圖5所示之蓋構件14及19以及鉛插塞9及中空部8，而用於該圖1至圖5所示之防震裝置1。
1‧‧‧防震裝置2‧‧‧橡膠板3‧‧‧鋼板3a‧‧‧鋼板3b‧‧‧鋼板3c‧‧‧鋼板4‧‧‧外周面5‧‧‧外周面6‧‧‧被覆層7‧‧‧積層體8‧‧‧中空部9‧‧‧鉛插塞10‧‧‧中空部8之積層方向A之一端部11‧‧‧鉛插塞9之積層方向A之一端部12‧‧‧半凹球面13‧‧‧中空部8之積層方向A之一端14‧‧‧蓋構件15‧‧‧中空部8之積層方向A之另一端部16‧‧‧鉛插塞9之積層方向A之另一端部17‧‧‧半凹球面18‧‧‧封閉中空部8之積層方向A之另一端19‧‧‧蓋構件20‧‧‧上表面21‧‧‧上安裝板22‧‧‧下表面23‧‧‧下安裝板25‧‧‧外周面31‧‧‧內周面32‧‧‧內周面33‧‧‧內周面34‧‧‧圓柱狀中空部35‧‧‧半球狀中空部36‧‧‧半球狀中空部41‧‧‧外周面42‧‧‧圓柱狀部43‧‧‧半球狀部44‧‧‧半凸球面45‧‧‧半球狀部46‧‧‧半凸球面51‧‧‧圓筒面52‧‧‧圓形面55‧‧‧圓筒面56‧‧‧圓形面61‧‧‧上部構造物62‧‧‧錨定螺栓63‧‧‧內周面64‧‧‧貫通孔65‧‧‧螺栓66‧‧‧上表面67‧‧‧下表面68‧‧‧貫通孔69‧‧‧貫通孔71‧‧‧下部構造物72‧‧‧錨定螺栓73‧‧‧內周面74‧‧‧貫通孔75‧‧‧螺栓76‧‧‧下表面77‧‧‧上表面78‧‧‧貫通孔79‧‧‧貫通孔81‧‧‧上表面82‧‧‧貫通孔85‧‧‧下表面86‧‧‧貫通孔101‧‧‧半凹球面102‧‧‧平坦面103‧‧‧流動引導凹面104‧‧‧蓋構件111‧‧‧半凹球面112‧‧‧平坦面113‧‧‧流動引導凹面114‧‧‧蓋構件115‧‧‧剪切楔116‧‧‧剪切楔121‧‧‧圓錐台狀中空部122‧‧‧圓錐台狀中空部125‧‧‧圓錐台部126‧‧‧圓錐台部131‧‧‧外表面132‧‧‧四角柱部133‧‧‧半圓筒面134‧‧‧半圓柱狀部135‧‧‧半圓筒面136‧‧‧半圓柱狀部141‧‧‧蓋構件142‧‧‧方形面143‧‧‧變形角筒面144‧‧‧半圓筒凹面151‧‧‧蓋構件152‧‧‧方形面153‧‧‧變形角筒面154‧‧‧半圓筒凹面161‧‧‧半圓筒凹面162‧‧‧平坦面163‧‧‧流動引導凹面171‧‧‧半圓筒凹面172‧‧‧平坦面173‧‧‧流動引導凹面181‧‧‧上表面182‧‧‧方形台部183‧‧‧下表面184‧‧‧方形台部A‧‧‧積層方向B‧‧‧積層方向C‧‧‧塑性流動D‧‧‧塑性流動R‧‧‧圓周方向
圖1係本發明之較佳之實施方式之一具體例的圖2所示之I-I線箭頭方向剖視說明圖。 圖2係圖1之例中之平面說明圖。 圖3係圖1之例中之鉛插塞與蓋構件之細節立體說明圖。 圖4係圖1之例之動作說明圖。 圖5係本發明之較佳之另一具體例之剖視說明圖。 圖6係本發明之較佳之又一具體例之振動衰減體及封閉構件之立體說明圖。 圖7係本發明之較佳之又一具體例之振動衰減體及封閉構件之立體說明圖。
1‧‧‧防震裝置
2‧‧‧橡膠板
3‧‧‧鋼板
3a‧‧‧鋼板
3b‧‧‧鋼板
3c‧‧‧鋼板
4‧‧‧外周面
5‧‧‧外周面
6‧‧‧被覆層
7‧‧‧積層體
8‧‧‧中空部
9‧‧‧鉛插塞
10‧‧‧中空部8之積層方向A之一端部
12‧‧‧半凹球面
13‧‧‧中空部8之積層方向A之一端
14‧‧‧蓋構件
15‧‧‧中空部8之積層方向A之另一端部
17‧‧‧半凹球面
18‧‧‧封閉中空部8之積層方向A之另一端
19‧‧‧蓋構件
20‧‧‧上表面
21‧‧‧上安裝板
22‧‧‧下表面
23‧‧‧下安裝板
25‧‧‧外周面
31‧‧‧內周面
32‧‧‧內周面
33‧‧‧內周面
34‧‧‧圓柱狀中空部
35‧‧‧半球狀中空部
36‧‧‧半球狀中空部
52‧‧‧圓形面
56‧‧‧圓形面
63‧‧‧內周面
64‧‧‧貫通孔
65‧‧‧螺栓
66‧‧‧上表面
67‧‧‧下表面
68‧‧‧貫通孔
69‧‧‧貫通孔
73‧‧‧內周面
74‧‧‧貫通孔
75‧‧‧螺栓
76‧‧‧下表面
77‧‧‧上表面
78‧‧‧貫通孔
81‧‧‧上表面
82‧‧‧貫通孔
85‧‧‧下表面
86‧‧‧貫通孔
A‧‧‧積層方向
B‧‧‧積層方向

Claims (16)

  1. 一種防震裝置，其具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層；中空部，其密閉設置於該積層體之內部，且在積層方向上延伸；振動衰減體，其緊密地充填於該中空部，且吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減；及封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一端部接觸之流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之一端；且中空部具備：圓柱狀中空部，其由彈性層及剛性層之內周面而界定；及半球狀中空部，其由流動引導凹面而界定；且流動引導凹面具備半凹球面。
  2. 如請求項1之防震裝置，其中進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定；中空部進一步具備半球狀中空部，其由另一流動引導凹面而界定；且另一流動引導凹面具備半凹球面。
  3. 一種防震裝置，其具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層；中空部，其密閉設置於該積層體之內部，且在積層方向上延伸；振 動衰減體，其緊密地充填於該中空部，且吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減；及封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一端部接觸之流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之一端；且中空部具備：圓柱狀中空部，其由彈性層及剛性層之內周面而界定；及圓錐台狀中空部，其由流動引導凹面而界定；且流動引導凹面具備半凹球面與連接於該半凹球面之平坦面。
  4. 如請求項3之防震裝置，其中進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定；中空部進一步具備圓錐台狀中空部，其由另一流動引導凹面而界定；且另一流動引導凹面具備半凹球面與連接於該半凹球面之平坦面。
  5. 一種防震裝置，其具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層；中空部，其密閉設置於該積層體之內部，且在積層方向上延伸；振動衰減體，其緊密地充填於該中空部，且吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減；及封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一 端部接觸之流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之一端；且中空部具備：四角柱狀中空部，其由彈性層及剛性層之內周面而界定；及半圓柱狀中空部，其由流動引導凹面而界定；且流動引導凹面具備半圓筒凹面。
  6. 如請求項5之防震裝置，其中進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定；中空部進一步具備半圓柱狀中空部，其由另一流動引導凹面而界定；且另一流動引導凹面具備半圓筒凹面。
  7. 一種防震裝置，其具備：積層體，其具有交互地積層之彈性層及剛性層；中空部，其密閉設置於該積層體之內部，且在積層方向上延伸；振動衰減體，其緊密地充填於該中空部，且吸收積層體之剪切方向之振動能量而使積層體之剪切方向之振動衰減；及封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之一端部接觸之流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之一端；且中空部具備：四角柱狀中空部，其由彈性層及剛性層之內周面而界定；及方形台狀中空部，其由流動引導凹面而界定；且流動引導凹面具備一對半圓筒凹面與連接於該一對半圓筒凹面之各者之平坦面。
  8. 如請求項7之防震裝置，其中進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定；中空部進一步具備方形台狀中空部，其由另一流動引導凹面而界定；且另一流動引導凹面具備一對半圓筒凹面與連接於該一對半圓筒凹面之各者之平坦面。
  9. 如請求項1、3、5、7中任一項之防震裝置，其中進一步具備另一封閉構件，其在因積層體之剪切方向之振動引起之振動衰減體之變形中，為了引導輔助中空部之積層方向之另一端部的振動衰減體之塑性流動，而具有與振動衰減體之積層方向之另一端部接觸之另一流動引導凹面，且封閉中空部之積層方向之另一端；中空部係進一步由另一流動引導凹面而界定。
  10. 如請求項1至8中任一項之防震裝置，其中振動衰減體包含利用變形來進行振動能量之吸收之衰減材料。
  11. 如請求項10之防震裝置，其中衰減材料包含鉛、錫、鋅、鋁、銅、鎳或該等之合金。
  12. 如請求項10之防震裝置，其中衰減材料包含鉛、錫、非鉛系低熔點合金。
  13. 如請求項10之防震裝置，其中衰減材料包含鋅‧鋁合金等之超塑性合金。
  14. 如請求項1至8中任一項之防震裝置，其中振動衰減體包含利用塑性流動來進行振動能量之吸收之衰減材料。
  15. 如請求項14之防震裝置，其中衰減材料含有熱塑性樹脂與橡膠粉。
  16. 如請求項14之防震裝置，其中衰減材料含有熱固性樹脂與橡膠粉。
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