WO2017183542A1 - 免震装置 - Google Patents

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isolation device
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hollow portion
stress
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河内山 修
健太 長弘
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Oiles Industry Co Ltd
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Oiles Corp
Oiles Industry Co Ltd
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    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/022Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising laminated structures of alternating elastomeric and rigid layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/371Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by inserts or auxiliary extension or exterior elements, e.g. for rigidification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers

Definitions

  • the present invention is an apparatus for reducing the vibration acceleration to a structure, particularly for a seismic energy attenuation, which is arranged between two structures to absorb the energy of relative horizontal vibration between the two structures.
  • the present invention relates to a seismic isolation device that reduces input acceleration and prevents damage to structures such as buildings and bridges.
  • the laminated body which has the hollow part prescribed
  • seismic isolation devices comprising:
  • Such a seismic isolation device supports the vertical load of the structure with the laminated body and the lead plug, and plastically deforms the horizontal direction of the structure with respect to one end in the laminating direction of the laminated body due to the earthquake. While being attenuated by (shear deformation), the transmission of the horizontal vibration at one end in the stacking direction of the laminated body caused by an earthquake to the structure is suppressed by elastic deformation (shearing deformation) of the laminated body. .
  • lead is filled in the hollow portion of the laminated body without a gap in order to obtain a lead plug, but is filled and surrounded by the inner peripheral surface of the rigid layer and the elastic layer of the laminated body.
  • the lead plug is partially pushed back by the elasticity of the elastic layer, and stress (internal force) is generated in the lead plug by this pushing back.
  • the generated stress of the lead plug is not sufficient in relation to the rigidity of the elastic layer, for example, in the seismic isolation operation of the seismic isolation device under a low load, the outer peripheral surface of the lead plug and the inner peripheral surface of the rigid layer and the elastic layer There is a possibility that a gap is formed between the lead plug and the vibration cannot be effectively damped by the lead plug.
  • Such a problem occurs remarkably in a lead plug, but is not limited to such a lead plug, and is a vibration damping body made of a damping material such as lead, tin, or a non-lead low melting point alloy that absorbs vibration energy by plastic deformation. But it can happen.
  • the present invention has been made in view of the above points, and as a result of restraining the vibration attenuating body disposed in the hollow portion of the laminated body without a predetermined gap, it is possible to obtain a stable seismic isolation characteristic.
  • the purpose is to provide a seismic device.
  • an object of the present invention is to provide a seismic isolation device particularly excellent in seismic isolation effect and manufacturability.
  • the seismic isolation device has a laminate having elastic layers and rigid layers alternately laminated, and a hollow portion formed in the laminate extending in the lamination direction of the laminate with a stress of 8 MPa or more. And a vibration damping body.
  • the present invention provides a seismic isolation device in which the stress generated in the vibration damping body based on the elastic reaction force of the elastic layer caused by the pressure on the inner peripheral surface of the elastic layer by the vibration damping body is greater than or equal to a certain level. This is based on the knowledge that the vibration damping body can be constrained without a gap.
  • the vibration damping body when the vibration damping body is densely arranged in the hollow portion with a stress of 8 MPa or more, the vibration damping body arranged in the hollow portion has no predetermined gap even in the shear deformation of the laminated body. As a result, it is possible to provide a seismic isolation device capable of obtaining stable seismic isolation characteristics.
  • the seismic isolation device of the present invention is configured so that one structure such as a bridge girder is isolated in the direction of the bridge axis without supporting the vertical load of one structure such as a bridge girder. And the other structure such as a side wall installed on the pier, and instead of supporting the vertical load of one structure such as a building or bridge girder, the building, bridge girder, etc. It may be installed between one structure such as a building and a bridge girder and the other structure such as a foundation and a bridge pier so as to isolate one structure. Therefore, the seismic isolation device of the present invention is In some cases, the vibration damping body is used under no load in the stacking direction with respect to the stack. Or under load, in a preferred example, the surface pressure of the laminate is 0.5 MPa with respect to the laminate. Under a load in the stacking direction of those that, may have been filled in the hollow portion with the more stress 8 MPa.
  • the seismic isolation device of the present invention during the seismic isolation operation, shear deformation occurs in the laminate mainly due to elastic deformation of the elastic layer.
  • the attenuating body is filled in the hollow portion with a stress of 8 MPa or more in a state where such shear deformation does not occur.
  • the vibration damping body is filled in the hollow portion with a stress of 15 MPa or more.
  • the vibration damping body is arranged in the hollow portion.
  • the vibration damping body is filled in the hollow portion with a stress of 8 MPa or more.
  • the vibration damping body greatly bites into the elastic layer, the inner peripheral surface of the elastic layer becomes excessively concave, and the shear stress between the elastic layer and the rigid layer in the vicinity of this portion becomes too large, and the stress is present.
  • the pressure input to the hollow part of the vibration attenuator had to be extremely large, and it was difficult to manufacture the seismic isolation device.
  • the vibration attenuating body arranged in the hollow portion has no predetermined gap even in the shear deformation of the laminated body.
  • stable seismic isolation characteristics can be obtained, and the seismic isolation effect and manufacturability are particularly excellent.
  • the vibration damping body bites into the elastic layer on the inner peripheral surface of the laminate that defines the hollow portion.
  • the inner peripheral surface of the laminate that defines the hollow portion has a convex surface at the position of the rigid layer because the vibration damping body bites into the elastic layer. ing.
  • the vibration damping body is preferably made of a damping material that absorbs vibration energy by plastic deformation, and the damping material is made of lead, tin, or a lead-free low melting point alloy (for example, a tin-zinc based alloy).
  • a tin-containing alloy selected from a tin-bismuth alloy and a tin-indium alloy, such as a tin-bismuth alloy containing 42-43 wt% tin and 57-58 wt% bismuth. In the most preferred example, it is composed of pure lead having a purity of 99.9% or more.
  • examples of the material for the elastic layer include natural rubber, silicon rubber, high damping rubber, urethane rubber, chloroprene rubber, and the like, preferably natural rubber, and each layer of the elastic layer is preferably Although it has a thickness of about 1 mm to 30 mm under no load, it is not limited to this, and the material of the rigid layer is a fiber reinforced synthetic resin plate such as a steel plate, carbon fiber, glass fiber or aramid fiber, or the like. A fiber-reinforced hard rubber plate can be used, and each layer of the rigid layer has a thickness of about 1 mm to 6 mm, and the rigid layer at one end and the other end in the stacking direction has a thickness of about 10 mm to 50 mm.
  • the number of elastic layers and rigid layers is not particularly limited, and the magnitude of vibration acceleration to the predicted structure is not limited.
  • Load support to the structure, the shear deformation amount (horizontal distortion amount), in terms of elastic modulus, etc. of the elastic layer, to obtain a stable seismic isolation characteristics may be determined the number of the elastic layer and the rigid layer.
  • the laminated body and the vibration damping body are preferably an annular body and a cylindrical body, but may have other shapes, for example, an ellipse or a rectangular body and an ellipse or a rectangular body.
  • the number of parts may be one, but instead of this, the seismic isolation device may have a plurality of hollow portions, and a vibration damping body is arranged in each of the plurality of hollow portions to constitute the seismic isolation device. May be.
  • the stress of the vibration damping body does not have to be the same for each of the plurality of hollow portions, and the stress may be different from each other.
  • the pressure is preferably 8 MPa or more, but the stress of the vibration damping body may be 8 MPa or more only for a part of the plurality of hollow portions.
  • a seismic isolation device capable of obtaining stable seismic isolation characteristics as a result of being able to restrain the vibration damping body disposed in the hollow portion of the laminate without any gap.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view taken along the line II in FIG. 2 of an example of a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view of the example shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view of the example shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of test results of hysteresis characteristics of horizontal displacement and horizontal force under no load according to the preferred embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of test results of hysteresis characteristics of horizontal displacement and horizontal force under load according to the preferred embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view taken along the line II in FIG. 2 of an example of a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view of the example shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view of the example shown in FIG
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of test results of hysteresis characteristics of horizontal displacement and horizontal force under a load according to the preferred embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of test results of hysteresis characteristics of horizontal displacement and horizontal force under the load of the comparative example.
  • the seismic isolation device 1 of this example shown in FIGS. 1 to 3 includes cylindrical outer peripheral surfaces 4 and 5 of the elastic layer 2 and the rigid layer 3 in addition to the plurality of elastic layers 2 and the rigid layer 3 that are alternately stacked.
  • a cylindrical laminate 7 having a cylindrical coating layer 6 coated with a metal, and an annular upper end surface 8 and lower end surface 9 of the laminate 7 in the stacking direction (in this example, also the vertical direction) V are attached.
  • the upper plate 10 and the lower plate 11 are surrounded by the elastic layer 2 and the rigid layer 3, and the upper plate 10 and the lower plate 11, and extend in the stacking direction V from the lower surface 12 of the upper plate 10 to the upper surface 13 of the lower plate 11.
  • the hollow portion 14 is disposed without a gap with respect to the inner peripheral surface 15 of the elastic layer 2, the cylindrical inner peripheral surface 16 of the rigid layer 3, the lower surface 12 of the upper plate 10, and the upper surface 13 of the lower plate 11. And a lead plug 17 as a vibration damping body.
  • the lowermost rigid layer 3 communicates with the upper portion 25 of the hollow portion 14 and is defined by a cylindrical inner peripheral surface 27 having an opening at the lower surface 26 and having the same diameter as the inner peripheral surface 22. Open in the recess 28 and also in the lower surface 26 and in the circumferential direction R A plurality of screw holes 29 arranged at equal angular intervals, and a diameter larger than the diameter of the inner peripheral surface 16 of the lowermost rigid layer 3 that defines the lower portion 30 of the hollow portion 14 in the stacking direction V.
  • the recess 28 defined by the inner peripheral surface 27 having a communication with the lower portion 30 of the hollow portion 14 is arranged between the uppermost rigid layer 3 and the lowermost rigid layer 3 in the stacking direction V.
  • the covering layer 6 having a thickness of about 2 mm and made of the same natural rubber as the elastic layer 2 and having a cylindrical outer peripheral surface 31 and an annular upper end surface 32 and lower end surface 33 has a cylindrical inner peripheral surface. 34 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surfaces 4 and 5.
  • the upper plate 10 has a disk-shaped upper flange plate 43 having a recess 41 on the lower surface 42 that has the same diameter as the recess 23 and faces the recess 23 in the stacking direction V, and an upper flange in the recess 41.
  • An upper shear key 45 fitted to the uppermost rigid layer 3 in the recess 23 and having a circular lower surface 44, and fitted to the plate 43.
  • the upper flange plate 43 having 46 includes a plurality of through-holes 47 arranged at equal angular intervals in the circumferential direction R corresponding to the plurality of screw holes 24 in the stacking direction V.
  • a plurality of through holes 48 arranged at equal angular intervals in the circumferential direction R in the vicinity of the outer peripheral surface 46, and inserted into each of the through holes 47 to be the highest in each of the screw holes 24.
  • the lower surface 12 of the upper plate 10 having the upper flange plate 43 and the upper shear key 45 is composed of the lower surface 42 and the lower surface 44
  • the upper end surface 8 composed of the upper surface 21 and the upper end surface 32 is the lower surface 12.
  • the lead plug 17 is in contact with the lower surface 44 of the lower surface 12 without a gap at the circular upper end surface 51, and the lead plug 17 disposed in the upper portion 25 is laminated in the stacking direction.
  • the outer peripheral surface 53 of the V upper end 52 is in contact with the inner peripheral surface 16 of the uppermost rigid layer 3 without a gap.
  • the lower plate 11 has a disc-like lower flange plate 63 having a recess 61 on the upper surface 62 having the same diameter as the recess 28 and facing the recess 28 in the stacking direction V, and a lower flange in the recess 61.
  • a lower shearing key 65 fitted to the lowermost rigid layer 3 in the recess 28 and having a circular upper surface 64, and fitted to the plate 63.
  • the lower flange plate 63 having 66 has a plurality of through-holes 67 arranged at equal angular intervals in the circumferential direction R corresponding to the plurality of screw holes 29 in the stacking direction V.
  • a plurality of through-holes 68 arranged at equal angular intervals in the circumferential direction R in the vicinity of the outer peripheral surface 66, and are inserted into the through-holes 67 to be the lowest in each of the screw holes 29.
  • Bottom through bolt 69 screwed into rigid layer 3 While it is fixed to the rigid layer 3, and is fixed via the anchor bolt inserted into the through hole 68 in the lower part of the structure to be placed.
  • the upper surface 13 of the lower plate 11 having the lower flange plate 63 and the lower shear key 65 is composed of the upper surface 62 and the upper surface 64
  • the lower surface 9 composed of the lower surface 26 and the lower surface 33 is the upper surface 13.
  • the lead plug 17 is in contact with the upper surface 64 of the upper surface 13 without a gap at the circular lower end surface 71, and the lead plug 17 disposed in the lower portion 30 is laminated in the stacking direction.
  • the outer peripheral surface 73 of the lower end portion 72 of V is in contact with the inner peripheral surface 16 of the lowermost rigid layer 3 without a gap.
  • the lead plug 17 is filled with the lower surface 44, the outer peripheral surfaces 4 and 5 and the upper surface even when the load W in the stacking direction V from the upper structure to be supported is not applied to the upper plate 10 (under no load).
  • 64 with no gaps, and against the elastic force of the elastic layer 2 protrudes in the horizontal direction (shear direction) H toward the elastic layer 2 and slightly bites into the elastic layer 2.
  • the inner peripheral surface 82 of the laminate 7 composed of the inner peripheral surfaces 15 and 16 is a concave surface 81 at the position of the inner peripheral surface 15 of the elastic layer 2.
  • 3 is a convex surface 83 and supports
  • the elastic layer 2 is compressed in the stacking direction V and the thickness t of the elastic layer 2 is less than 2.5 mm.
  • the lead plug 17 that is press-fitted and filled in the hollow portion 14 projects in the horizontal direction H by the elastic layer 2 against the elastic force of the elastic layer 2.
  • the inner circumferential surface 15 of the elastic layer 2 is made a concave surface 81 that is larger and recessed in the horizontal direction (shear direction) H.
  • the lead plug 17 generates a reaction force (upward force in the stacking direction V) Fr to the upper shear key 45 under a load in the stacking direction V (downward force in the stacking direction V) W from the upper structure to be supported.
  • the filling and the hollow part 14 are densely arranged so as to occur.
  • the lower flange plate 63 is connected to the lower structure via the anchor bolt inserted into the through hole 68, and the upper flange plate 43 is connected to the upper portion via the anchor bolt inserted into the through hole 48.
  • Fixed to the structure and disposed between the lower and upper structures receives the load W of the upper structure, and supports the load W in the stacking direction V applied to the upper plate 10 by the stacked body 7 and the lead plug 17.
  • the vibration in the horizontal direction H of the upper plate 10 relative to the lower plate 11 is damped by plastic deformation of the lead plug 17, while the transmission of the vibration in the horizontal direction H of the lower plate 11 to the upper plate 10 is laminated 7. This is suppressed by shear elastic deformation in the horizontal direction H.
  • a plurality of rubber plates having an annular thickness t 1 2.5 mm to be the elastic layer 2 and the rigid layer 3 between the uppermost and lowermost rigid layers 3,
  • a laminated body 7 is formed by fixing them together by vulcanization adhesion under pressure in a mold, and then the lower plate 11 composed of the lower shear key 65 and the lower flange plate 63 is attached to the bolt 69.
  • the lead layer 17 is pressed into the hollow portion 14 so as to form the lead plug 17 in the hollow portion 14.
  • the lead is pressed into the hollow portion 14 by a hydraulic ram or the like so that the lead plug 17 is constrained by the laminate 7 in the hollow portion 14 without gaps.
  • the upper plate 10 composed of the upper shear key 45 is fixed to the uppermost rigid layer 3 via bolts 49.
  • the rubber sheet that covers the outer peripheral surfaces 4 and 5 of the elastic layer 2 and the rigid layer 3 and becomes the covering layer 6 is formed on the outer peripheral surfaces 4 and 5.
  • the covering layer 6 bonded by vulcanization may be formed on the outer peripheral surfaces 4 and 5 of the elastic layer 2 and the rigid layer 3 simultaneously with the brazing and the vulcanization bonding. Further, in such a formation, a part of the inner peripheral side of the rubber plate that becomes the elastic layer 2 flows to cover the inner peripheral surface 16 of the rigid layer 3, and the covering is sufficiently thinner than the thickness 2 mm of the covering layer 6. A layer may be formed.
  • a load W of 666 KN in this example which is manufactured to be used under a specific load including no load on the laminate 7.
  • the seismic isolation device 1 that supports the load W of 566 KN on the upper end surface 8 and the stress Pr of the lead plug 17 is 39 MPa.
  • a load cell (pressure sensor) is interposed between the upper flange plate 43 and the temporary upper shear key corresponding to the upper shear key 45 and thinner than the upper shear key 45 fitted in the recess 41 and the recess 23,
  • the lead wire from the load cell is derived from the pores formed in the upper flange plate 43, the electrical signal of the derived lead wire is measured, and the stress Pr is detected from the measured electrical signal.
  • the detected stress Pr is 39 MPa
  • the upper flange plate 43 is removed, the temporary upper shear key is replaced with the upper shear key 45, and the upper flange plate 43 is bolted to the uppermost rigid layer 3 again.
  • the detected stress Pr when the detected stress Pr is smaller than 8 MPa under a specific load on the laminate 7, in this example, the detected stress Pr is less than 39 MPa under a load of 566 KN on the laminate 7. If it is smaller, the upper flange plate 43 and the temporary upper shear key are removed, and additional lead is press-fitted into the hollow portion 14. The press-fitting of the additional lead into the hollow portion 14 is performed by pushing the additional lead into the upper portion of the hollow portion 14 with a hydraulic ram or the like. After press-fitting additional lead into the hollow portion 14, the upper flange plate 43 and the temporary upper shear key, and the load cell (pressure sensor) between the upper flange plate 43 and the temporary upper shear key are placed on the uppermost rigid layer 3.
  • the stress Pr When the stress Pr is detected from the load cell and the stress Pr is 8 MPa or more under a specific load applied to the laminated body 7, the stress Pr is 566KN applied to the laminated body 7 in this example.
  • the pressure is 39 MPa under the load W, the upper shear key 45 and the upper flange plate 43 are fixed to the uppermost rigid layer 3 with bolts 49 instead of the temporary upper shear key in the same manner as described above.
  • the stress Pr is smaller than 8 MPa under a specific load on the laminate 7, the additional lead to the hollow portion 14 until the stress Pr becomes 8 MPa or higher under the specific load on the laminate 7.
  • the lead plug 17 was filled in the hollow portion 14 with a stress exceeding 55 MPa under no load on the laminate 7, but press-fitting into the hollow portion 14 was difficult.
  • the lead plug 17 disposed in the hollow portion 14 is elastic without a predetermined gap.
  • the layer 2 and the rigid layer 3 and the upper plate 10 and the lower plate 11 stable seismic isolation characteristics can be obtained, and particularly excellent durability, seismic isolation effect and manufacturability can be obtained.
  • Seismic isolation device 1 of Example 2 Except that the hollow portion 14 is filled with lead so that the stress Pr of the lead plug 17 when the load W at which the surface pressure at the upper end surface 8 is 0.5 MPa is supported is 17 MPa, A seismic device 1 was produced.
  • Seismic isolation device 1 of Example 3 A seismic isolation device similar to that of Example 1 except that the hollow portion 14 is filled with lead so that the stress Pr of the lead plug 17 is 39 MPa when the load W at which the surface pressure at the upper end surface 8 is 12 MPa is supported. 1 was produced. In the seismic isolation device 1 of the third embodiment, the hollow portion 14 is filled with lead so that the stress Pr of the lead plug 17 is 2 MPa under no load.
  • FIG. 5 shows the load under load (under a load W corresponding to a surface pressure of 0.5 MPa at the upper end surface 8).
  • FIG. 6 shows the hysteresis characteristics of Example 2, and FIG.
  • Example 6 shows the hysteresis characteristics of Example 3 under a load (under a load W corresponding to a surface pressure at the upper end surface 8 of 12 MPa).
  • the hysteresis characteristics of the comparative examples at the bottom are shown, and as is clear from these, the stress Pr of the lead plug 17 is 8 MPa or more, preferably If it is 17 MPa or more, stable seismic isolation characteristics can be obtained.
  • the stress Pr of the lead plug 17 is 8 MPa or more, preferably If it is 17 MPa or more, stable seismic isolation characteristics can be obtained.
  • it was 55 MPa or less it turned out that the press injection of lead into the hollow portion 14 is easy in the production, and it is not so difficult.
  • it tried to press-fit lead into the hollow part 14 so that it might exceed 55 MPa it turned out that it is difficult to do this without the damage of the internal peripheral surface 15 of the elastic layer 2.

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Abstract

免震装置1は、交互に積層された複数の弾性層2及び剛性層3を有する積層体7と、積層体7の積層方向Vに伸びた中空部14に、弾性層2の内周面15及び剛性層3の内周面16並びに上板10の下面12及び下板11の上面13に対して隙間なしに配された鉛プラグ17とを具備している。 

Description

免震装置
 本発明は、二つの構造物間に配されて両構造物間の相対的な水平振動のエネルギを吸収し、構造物への振動加速度を低減するための装置、特に地震エネルギを減衰して地震入力加速度を低減し、建築物、橋梁等の構造物の損壊を防止する免震装置に関する。
 交互に積層された弾性層及び剛性層並びにこれら弾性層及び剛性層の内周面で規定された中空部を有する積層体と、この積層体の中空部に配された鉛プラグ(鉛支柱)とを具備した免震装置は、知られている。
 斯かる免震装置は、構造物の鉛直荷重を積層体及び鉛プラグで支持すると共に地震に起因する積層体の積層方向の一端に対しての構造物の水平方向の振動を鉛プラグの塑性変形(剪断変形)で減衰させる一方、同じく地震に起因する積層体の積層方向の一端の水平方向の振動の構造物への伝達を積層体の弾性変形(剪断変形)で抑制するようになっている。
特開2009-8181号公報
 ところで、この種の免震装置では、鉛プラグを得るべく積層体の中空部に鉛が隙間なしに充填されるが、充填されて積層体の剛性層及び弾性層の内周面に取り囲まれた鉛プラグは、弾性層の弾性により部分的に押し戻されることになるが、この押し戻しにより鉛プラグには応力(内力)が発生する。
 この発生した鉛プラグの応力が弾性層の剛性との関連で充分でないと、例えば低荷重下での免震装置の免震動作において、鉛プラグの外周面と剛性層及び弾性層の内周面との間に隙間が生じて、鉛プラグで効果的に振動を減衰させることができなくなる虞が生じる。
 斯かる問題は、鉛プラグにおいて顕著に生じるのであるが、斯かる鉛プラグに限らず、塑性変形で振動エネルギを吸収する鉛、錫又は非鉛系低融点合金等の減衰材料からなる振動減衰体でも生じ得る。
 本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、積層体の中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができる免震装置を提供することを目的とする。
 加えて、本発明は、免震効果及び製造性に特に優れた免震装置を提供することを目的とする。
 本発明による免震装置は、交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体内に当該積層体の積層方向に伸びて形成された中空部に8MPa以上の応力をもって充填された振動減衰体とを具備している。
 本発明は、振動減衰体による弾性層の内周面への押圧に起因する弾性層の弾性反力に基づく振動減衰体に生じる応力が一定以上である免震装置では、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに拘束し得るという知見に基づいてなされたものである。
 斯かる知見に基づく本発明は、振動減衰体が8MPa以上の応力をもって中空部に密に配されていると、積層体の剪断変形でも、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに積層体で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができる免震装置を提供できる。
 本発明の免震装置は、橋桁等の一方の構造物の鉛直荷重を支持することなしに当該橋桁等の一方の構造物を橋軸方向に関して免震するように、橋桁等の一方の構造物と橋脚に設置された側壁等の他方の構造物との間に設置されてもよく、これに代えて、ビル、橋桁等の一方の構造物の鉛直荷重を支持すると共に当該ビル、橋桁等の一方の構造物を免震するように、ビル、橋桁等の一方の構造物と基礎、橋脚等の他方の構造物との間に設置されてもよく、従って、本発明の免震装置は、無荷重下で使用される場合もあり、荷重下で使用される場合もあり、いずれに使用される場合の免震装置でも、振動減衰体は、積層体に対しての積層方向の無荷重下で又は荷重下、好ましい例では、積層体に対しての当該積層体に対して面圧0.5MPaに相当する積層方向の荷重下で、8MPa以上の応力をもって中空部に充填されているとよい。
 加えて、本発明の免震装置では、その免震作用中においては、主に弾性層の弾性変形に起因して積層体に剪断変形が生じるのであるが、本発明の免震装置に係る振動減衰体は、斯かる剪断変形が生じてない状態において、8MPa以上の応力をもって中空部に充填されている。
 本発明の免震装置の好ましい例では、振動減衰体は、15MPa以上の応力をもって中空部に充填されており、斯かる例では、積層体の小さな剪断変形でも、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに積層体で拘束し得る結果、更に安定な免震特性を得ることができる。
 ところで、本発明では、振動減衰体が中空部に8MPa以上の応力をもって充填されていればよいのであるが、振動減衰体が55MPaを超える応力をもって中空部に充填されている免震装置では、振動減衰体が大きく弾性層に食い込んで、弾性層の内周面が過度に凹面になり、この部位の近傍での弾性層と剛性層との間の剪断応力が大きくなり過ぎ、斯かる応力をもった振動減衰体を得るには、振動減衰体の中空部への圧入力を極めて大きくしなければならず、免震装置の製造が困難であることも判った。
 従って、振動減衰体が中空部に8MPa以上であって、55MPa以下の応力をもって充填されている免震装置では、積層体の剪断変形でも、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに積層体で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、しかも、免震効果及び製造性に特に優れている。
 振動減衰体が中空部に8MPa以上の応力をもって充填されている本発明の免震装置では、好ましい例では、中空部を規定する積層体の内周面は、振動減衰体が弾性層に食い込んで、当該弾性層の位置で凹面になっており、他の好ましい例では、中空部を規定する積層体の内周面は、振動減衰体が弾性層に食い込んで、剛性層の位置で凸面になっている。
 本発明において、振動減衰体は、好ましい例では、塑性変形で振動エネルギを吸収する減衰材料からなり、斯かる減衰材料は、鉛、錫又は非鉛系低融点合金(例えば、錫-亜鉛系合金、錫-ビスマス系合金及び錫-インジウム系合金より選ばれる錫含有合金であって、具体的には、錫42~43重量%及びビスマス57~58重量%を含む錫-ビスマス合金等)からなっていてもよく、最も好ましい例では、純度99.9%以上の純鉛の単体からなる。
 本発明では、弾性層の素材としては、天然ゴム、シリコンゴム、高減衰ゴム、ウレタンゴム又はクロロプレンゴム等を挙げることができるが、好ましくは天然ゴムであり、弾性層の各層は、好ましくは、無荷重下において1mm~30mm程度の厚みを有しているが、これに限定されず、また、剛性層の素材としては、鋼板、炭素繊維、ガラス繊維若しくはアラミド繊維等の繊維補強合成樹脂板又は繊維補強硬質ゴム板等を挙げることができ、剛性層の各層は、1mm~6mm程度の厚みを有していても、また、積層方向の一端及び他端の剛性層は、10mm~50mm程度の厚みを有していてもよいが、これらに限定されず、加えて、弾性層及び剛性層は、その枚数においても特に限定されず、予測される構造物への振動加速度の大きさ、支持する構造物の荷重、剪断変形量(水平方向歪量)、弾性層の弾性率等の観点から、安定な免震特性を得るべく、弾性層及び剛性層の枚数を決定すればよい。
 また、本発明では、積層体及び振動減衰体は、円環状体及び円柱状体が好ましいが、他の形状のもの、例えば楕円若しくは方形体及び楕円若しくは方形体のものであってもよく、中空部は、一つでもよいが、これに代えて、免震装置は、複数の中空部を有していてもよく、この複数の中空部にそれぞれ振動減衰体を配して免震装置を構成してもよい。なお、これら複数の中空部の夫々に関して、振動減衰体の応力が同一である必要はなく、応力がそれぞれ異なっていてもよく、また、これら複数の中空部の夫々に関して振動減衰体の応力が上記の通り、8MPa以上であることが好ましいが、複数の中空部の一部に関してのみ振動減衰体の応力が8MPa以上であってもよい。
 本発明によれば、積層体の中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができる免震装置を提供することができる。
 加えて本発明によれば、免震効果及び製造性に特に優れた免震装置を提供することができる。
図1は、本発明の好ましい実施の形態の例の図2のI-I線矢視断面説明図である。 図2は、図1に示す例の一部断面平面説明図である。 図3は、図1に示す例の一部拡大断面説明図である。 図4は、本発明の好ましい実施例1の無荷重下での水平変位と水平力との履歴特性の試験結果説明図である。 図5は、本発明の好ましい実施例2の荷重下での水平変位と水平力との履歴特性の試験結果説明図である。 図6は、本発明の好ましい実施例3の荷重下での水平変位と水平力との履歴特性の試験結果説明図である。 図7は、比較例の荷重下での水平変位と水平力との履歴特性の試験結果説明図である。
 以下、本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい具体例に基づいて説明する。なお、本発明は本具体例に何等限定されないのである。
 図1から図3に示す本例の免震装置1は、交互に積層された複数の弾性層2及び剛性層3に加えて、弾性層2及び剛性層3の円筒状の外周面4及び5を被覆した円筒状の被覆層6を有する円筒状の積層体7と、積層体7の積層方向(本例では、鉛直方向でもある)Vの円環状の上端面8及び下端面9に取付けられた上板10及び下板11と、弾性層2及び剛性層3並びに上板10及び下板11で取り囲まれていると共に上板10の下面12から下板11の上面13まで積層方向Vに伸びた中空部14に、当該弾性層2の内周面15及び剛性層3の円筒状の内周面16並びに上板10の下面12及び下板11の上面13に対して隙間なしに配された振動減衰体としての鉛プラグ17とを具備している。
 厚さt1=2.5mmの天然ゴム製の円環状のゴム板からなる弾性層2の夫々は、積層方向Vにおいて対面する剛性層3の積層方向Vの上面及び下面に加硫接着されている。
 剛性層3において、積層方向Vにおいて最上位及び最下位の剛性層3の夫々は、厚さt2=20mmの円環状の互いに同一の鋼板からなり、最上位の剛性層3は、その上面21で開口していると共に円筒状の内周面22で規定された凹所23と、同じく上面21で開口していると共に円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の螺子穴24とを有しており、積層方向Vにおける中空部14の上部25を規定する最上位の剛性層3の内周面16の径よりも大きな径をもった内周面22で規定された凹所23は、当該中空部14の上部25に連通しており、最下位の剛性層3は、その下面26で開口していると共に内周面22と同径の円筒状の内周面27で規定された凹所28と、同じく下面26で開口していると共に円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の螺子穴29とを有しており、積層方向Vにおける中空部14の下部30を規定する最下位の剛性層3の内周面16の径よりも大きな径をもった内周面27で規定された凹所28は、当該中空部14の下部30に連通しており、積層方向Vにおいて最上位の剛性層3と最下位の剛性層3と間に配された剛性層3の夫々は、最上位及び最下位の剛性層3よりも薄い厚さt3=1.6mmの円環状の互いに同一の鋼板からなる。
 厚さ2mm程度であって弾性層2と同一の天然ゴムからなると共に円筒状の外周面31並びに円環状の上端面32及び下端面33を有した被覆層6は、その円筒状の内周面34で外周面4及び5に加硫接着されている。
 上板10は、凹所23の径と同一の径をもって積層方向Vにおいて凹所23に対面した凹所41を下面42に有した円板状の上部フランジ板43と、凹所41において上部フランジ板43に嵌着されている一方、凹所23において最上位の剛性層3に嵌着されていると共に円形の下面44を有した上部剪断キー45とを具備しており、円筒状の外周面46を有した上部フランジ板43は、凹所41に加えて、積層方向Vにおいて複数個の螺子穴24に対応して円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の貫通孔47と、外周面46の近傍に円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の貫通孔48とを有しており、貫通孔47の夫々に挿入されて螺子穴24の夫々において最上位の剛性層3に螺合されたボルト49を介して最上位の剛性層3に固定される一方、支持する上部の構造物に貫通孔48に挿入されるアンカーボルトを介して固定されるようになっている。
 而して、上部フランジ板43と上部剪断キー45とを具備した上板10の下面12は、下面42と下面44とからなり、上面21と上端面32とからなる上端面8は、下面12における下面42に隙間なしに接触しており、鉛プラグ17は、その円形の上端面51で下面12における下面44に隙間なしに接触しており、上部25に配された鉛プラグ17の積層方向Vの上端部52の外周面53は、最上位の剛性層3の内周面16に隙間なしに接触している。
 下板11は、凹所28の径と同一の径をもって積層方向Vにおいて凹所28に対面した凹所61を上面62に有した円板状の下部フランジ板63と、凹所61において下部フランジ板63に嵌着されている一方、凹所28において最下位の剛性層3に嵌着されていると共に円形の上面64を有した下部剪断キー65とを具備しており、円筒状の外周面66を有した下部フランジ板63は、凹所61に加えて、積層方向Vにおいて複数個の螺子穴29に対応して円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の貫通孔67と、外周面66の近傍に円周方向Rにおいて等角度間隔に配された複数個の貫通孔68とを有しており、貫通孔67の夫々に挿入されて螺子穴29の夫々において最下位の剛性層3に螺合されたボルト69を介して最下位の剛性層3に固定される一方、載置される下部の構造物に貫通孔68に挿入されるアンカーボルトを介して固定されるようになっている。
 而して、下部フランジ板63と下部剪断キー65とを具備した下板11の上面13は、上面62と上面64とからなり、下面26と下端面33とからなる下端面9は、上面13における上面62に隙間なしに接触しており、鉛プラグ17は、その円形の下端面71で上面13における上面64に隙間なしに接触しており、下部30に配された鉛プラグ17の積層方向Vの下端部72の外周面73は、最下位の剛性層3の内周面16に隙間なしに接触している。
 塑性変形で振動エネルギを吸収する減衰材料である鉛からなる鉛プラグ17は、下面44、内周面15及び16並びに上面64によって規定された中空部14に圧入、充填されており、斯かる圧入、充填で鉛プラグ17は、支持する上部の構造物からの積層方向Vの荷重Wが上板10に加えられていない状態(無荷重下)でも、当該下面44、外周面4及び5並びに上面64に対して隙間なしに配されていると共に弾性層2の弾性力に抗して弾性層2に向って水平方向(剪断方向)Hに張り出して弾性層2に若干食い込み、弾性層2の内周面15を凹面81にする結果、内周面15及び16からなる積層体7の内周面82は、当該弾性層2の内周面15の位置で凹面81になっている一方、剛性層3の位置で凸面83になっており、支持する上部の構造物からの積層方向Vの荷重Wが上板10に加えられた状態(荷重下)では、弾性層2が積層方向Vにおいて圧縮されて弾性層2の厚みtが2.5mmよりも小さくなって免震装置1の高さhが低くなる結果、中空部14に圧入、充填された鉛プラグ17は、弾性層2の弾性力に抗して当該弾性層2により水平方向Hに張り出して弾性層2に食い込み、弾性層2の内周面15をより大きく水平方向(剪断方向)Hに凹んだ凹面81にする。
 鉛プラグ17は、支持する上部の構造物からの積層方向Vの荷重(積層方向Vの下向きの力)W下で、上部剪断キー45への反力(積層方向Vの上向きの力)Frを生じさせる応力Pr(=Fr/(鉛プラグ17の上端面51の面積)N/m、但しNはニュートン、以下、同じ)が8MPa以上、本例では、566KNの荷重Wで39MPaの応力が生じるように充填、中空部14に密に配されている。
 以上の免震装置1は、下部フランジ板63が貫通孔68に挿入されたアンカーボルトを介して下部の構造物に、上部フランジ板43が貫通孔48に挿入されたアンカーボルトを介して上部の構造物に夫々固定されて下部及び上部の構造物間に配され、上部の構造物の荷重Wを受けて、上板10に加わる積層方向Vの荷重Wを積層体7及び鉛プラグ17で支持すると共に下板11に対しての上板10の水平方向Hの振動を鉛プラグ17の塑性変形で減衰させる一方、下板11の水平方向Hの振動の上板10への伝達を積層体7の水平方向Hの剪断弾性変形で抑制するようになっている。
 免震装置1を製造する場合には、まず、弾性層2となる円環状の厚さt1=2.5mmの複数枚のゴム板と最上位及び最下位の剛性層3間の剛性層3となる円環状の厚さt3=1.6mmの複数枚の鋼板とを交互に積層して、その下面及び上面に最上位及び最下位の剛性層3となる円環状の厚さt2=20mmの鋼板を配置し、型内における加圧下での加硫接着等によりこれらを相互に固定してなる積層体7を形成し、その後、下部剪断キー65及び下部フランジ板63からなる下板11をボルト69を介して最下位の剛性層3に固定し、次に、鉛プラグ17を中空部14に形成すべく、中空部14に鉛を圧入する。鉛の圧入は、鉛プラグ17が積層体7により中空部14において隙間なしに拘束されるように、鉛を中空部14に油圧ラム等により押し込んで行い、鉛の圧入後、上部フランジ板43と上部剪断キー45とからなる上板10をボルト49を介して最上位の剛性層3に固定する。なお、型内における加圧下での加硫接着による積層体7の形成において、弾性層2及び剛性層3の外周面4及び5を覆って被覆層6となるゴムシートを外周面4及び5に捲き付け、該加硫接着と同時に、弾性層2及び剛性層3の外周面4及び5に加硫接着された被覆層6を形成してもよい。また斯かる形成において、弾性層2となるゴム板の内周側の一部が流動して、剛性層3の内周面16を覆って、被覆層6の厚さ2mmよりも充分に薄い被覆層が形成されてもよい。
 積層体7への無荷重を含む特定荷重下で使用するべく製造された免震装置、本例では、566KNの荷重W下で使用するべく製造された免震装置1の鉛プラグ17の応力Prが8MPa以上である39MPaであることを確認するために、言い換えると、上端面8で566KNの荷重Wを支持すると共に鉛プラグ17の応力Prが39MPaである免震装置1を製造するために、上部フランジ板43と上部剪断キー45に相当すると共に凹所41及び凹所23に嵌着された上部剪断キー45よりも薄い仮の上部剪断キーとの間にロードセル(圧力センサ)を介在させ、ロードセルからのリード線を上部フランジ板43に形成された細孔から導出して、この導出されたリード線の電気信号を測定して、この測定した電気信号から応力Prを検出し、この検出した応力Prが39MPaである場合には、上部フランジ板43を取り外し、仮の上部剪断キーを上部剪断キー45に取り換え、再び、上部フランジ板43を最上位の剛性層3にボルト49を介して固定し、検出した応力Prが積層体7への特定荷重下で8MPaよりも小さい場合には、本例では、検出した応力Prが積層体7への566KNの荷重下で39MPaよりも小さい場合には、上部フランジ板43及び仮の上部剪断キーを取り外し、中空部14に追加の鉛を圧入する。追加の鉛の中空部14への圧入は、追加の鉛を中空部14の上部に油圧ラム等により押し込んで行う。追加の鉛の中空部14への圧入後、上部フランジ板43と仮の上部剪断キーと、上部フランジ板43及び仮の上部剪断キー間のロードセル(圧力センサ)とを最上位の剛性層3にボルト49を介して固定し、ロードセルから応力Prを検出し、応力Prが積層体7への特定荷重下で8MPa以上である場合には、本例では、応力Prが積層体7への566KNの荷重W下で39MPaである場合には、上記と同様にして仮の上部剪断キーに代えて上部剪断キー45と上部フランジ板43とを最上位の剛性層3にボルト49を介して固定する一方、応力Prが積層体7への特定荷重下で8MPaよりも小さい場合には、応力Prが積層体7への特定荷重下で8MPa以上になるまで、以上の追加の鉛の中空部14への圧入を繰り返す、本例では、応力Prが積層体7への566KNの荷重W下で39MPaよりも小さい場合には、応力Prが積層体7への566KNの荷重W下で39MPaになるまで、以上の追加の鉛の中空部14への圧入を繰り返す。
 なお、積層体7への無荷重下で、鉛プラグ17を55MPaを超える応力をもって中空部14に充填させようとしたが、中空部14への圧入が困難であった。
 こうして製造された免震装置1では、鉛プラグ17の応力Prが積層体7への特定荷重下で8MPa以上であるために、中空部14に配された鉛プラグ17を所定に隙間なしに弾性層2及び剛性層3並びに上板10及び下板11で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、特に優れた耐久性及び免震効果並びに製造性を得ることができる。
 実施例1の免震装置1
 弾性層2として、厚さt1=2.5mm、外周面4の径(外径)=250mm、変形前の円筒状の内周面15の径(内径)=50mmであって、せん断弾性率=G4の天然ゴムからなる円環状のゴム板を20枚使用し、最上位及び最下位の剛性層3として、夫々厚さt2=20mm、外周面5の径(外径)=250mm、内周面16の径(内径)=50mm及び凹所23及び28の夫々の深さ=10mmの鋼板を使用し、最上位及び最下位の剛性層3間の剛性層3として、厚さt3=1.6mm、外周面5の径(外径)=250mm、内周面16の径(内径)=50mmの鋼板を19枚使用し、無荷重(荷重W=0)下で鉛プラグ17の応力Prが8MPaとなるように中空部14に鉛を充填した免震装置1を作製した。
 実施例2の免震装置1
 上端面8での面圧が0.5MPaとなる荷重Wを支持した時の鉛プラグ17の応力Prが17MPaとなるように中空部14に鉛を充填した以外は、実施例1と同様の免震装置1を作製した。
 実施例3の免震装置1
 上端面8での面圧が12MPaとなる荷重Wを支持した時の鉛プラグ17の応力Prが39MPaとなるように中空部14に鉛を充填した以外は、実施例1と同様の免震装置1を作製した。本実施例3の免震装置1では、無荷重下で鉛プラグ17の応力Prが2MPaとなるように、中空部14に鉛が充填されている。
 比較例の免震装置
 無荷重下(荷重W=0)で鉛プラグ17の応力Prが0MPaとなるように中空部14に鉛を充填した以外、実施例と同様の免震装置を製造した。本比較例の免震装置で上端面8での面圧が12MPaとなる荷重Wを支持した時の鉛プラグ17の応力Prは、2MPaとなる。
 実施例1、2及び3の免震装置1と比較例の免震装置とについて、剪断歪γ(水平方向Hの変位)が10%、50%及び100%の場合の水平方向Hの変位(mm)と水平荷重(kN)と関係である履歴特性を測定した結果を図4から図7に示す。図4には、無荷重下(荷重W=0)での実施例1の履歴特性を、図5には、荷重下(上端面8での面圧が0.5MPaに相当する荷重W下)での実施例2の履歴特性を、図6には、荷重下(上端面8での面圧が12MPaに相当する荷重W下)での実施例3の履歴特性を、図7には、荷重下(上端面8での面圧が12MPaに相当する荷重W下)での比較例の履歴特性を夫々示し、これらから明らかであるように、鉛プラグ17の応力Prが8MPa以上、好ましくは、17MPa以上であると、安定な免震特性を得ることができる。なお、55MPa以下であれば、製造において中空部14への鉛の圧入が容易であり、それほど困難を伴わないことが判明した。また、55MPaを超えるように、中空部14へ鉛を圧入しようとしたが、弾性層2の内周面15の損壊なしに、これを行うことは困難であることが判明した。
 なお、鉛プラグ17を中空部14に15MPa以上の応力をもって充填することによっても、より安定な免震特性を得ることができることを確認し得た。
 1 免震装置
 2 弾性層
 3 剛性層
 4、5 外周面
 6 被覆層
 7 積層体
 8 上端面
 9 下端面
 10 上板
 11 下板
 12 下面
 13 上面
 14 中空部
 15 内周面
 16 内周面
 17 鉛プラグ
 

Claims (10)

  1. 交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体内に当該積層体の積層方向に伸びて形成された中空部に8MPa以上の応力をもって充填された振動減衰体とを具備している免震装置。
  2.  振動減衰体は、積層体に対しての積層方向の無荷重下で、8MPa以上の応力をもって中空部に充填されている請求項1に記載の免震装置。
  3.  振動減衰体は、積層体に対しての積層方向の荷重下で、8MPa以上の応力をもって中空部に充填されている請求項1に記載の免震装置。
  4.  振動減衰体は、積層体に対して面圧0.5MPaに相当する積層方向の荷重下で、8MPa以上の応力をもって中空部に充填されている請求項3に記載の免震装置。
  5.  振動減衰体は、15MPa以上の応力をもって中空部に充填されている請求項1から4のいずれか一項に記載の免震装置。
  6.  振動減衰体は、55MPa以下の応力をもって中空部に充填されている請求項1から5のいずれか一項に記載の免震装置。
  7.  振動減衰体は、塑性変形で振動エネルギを吸収する減衰材料からなる請求項1から6のいずれか一項に記載の免震装置。
  8.  減衰材料は、鉛、錫又は非鉛系低融点合金からなる請求項7に記載の免震装置。
  9.  中空部を規定する積層体の内周面は、振動減衰体が弾性層に食い込んで、当該弾性層の位置で凹面になっている請求項1から8のいずれか一項に記載の免震装置。
  10.  中空部を規定する積層体の内周面は、振動減衰体が弾性層に食い込んで、剛性層の位置で凸面になっている請求項1から9のいずれか一項に記載の免震装置。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017194098A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 オイレス工業株式会社 免震装置
JP2019127998A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 オイレス工業株式会社 免震支持装置
JP2019127999A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 オイレス工業株式会社 免震支持装置
CN113136862B (zh) * 2021-04-14 2022-03-11 中信重工机械股份有限公司 打桩锤用减震系统、打桩锤
CN114922296B (zh) * 2022-05-26 2023-03-03 海南大学 一种三维耗能隔震支座
JP2024106798A (ja) * 2023-01-27 2024-08-08 株式会社ブリヂストン 免震装置および免震装置の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0449384A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Nitta Ind Corp 軽量建造物用免震装置
JP2001074096A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Fujita Corp 免震用積層ゴム装置の製造方法
JP2013188959A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Bridgestone Corp 免震装置の製造方法
JP2013217483A (ja) * 2012-04-12 2013-10-24 Swcc Showa Device Technology Co Ltd 積層ゴム支承体
JP2015007468A (ja) * 2013-05-30 2015-01-15 オイレス工業株式会社 減衰材料及びその減衰材料を用いた振動減衰部材並びにその振動減衰部材を組み込んだ免震装置
JP3205393U (ja) * 2016-05-11 2016-07-21 オイレス工業株式会社 免震装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558935A (en) * 1968-11-13 1971-01-26 Atomic Energy Commission Gaseous-fueled nuclear reactors for electrical power production
US4633119A (en) * 1984-07-02 1986-12-30 Gould Inc. Broadband multi-resonant longitudinal vibrator transducer
NZ245378A (en) * 1992-12-04 1997-04-24 Damping Systems Ltd Substitute Bearing with plastically deformable core and surround which hydrostatically pressures the material of the core at or beyond its shear yield stress and methods of making
JP3024562B2 (ja) 1995-08-04 2000-03-21 オイレス工業株式会社 免震装置
KR100316196B1 (ko) 1995-08-04 2002-02-28 에구사 도시유키 면진장치및면진시스템
DE19712292B4 (de) * 1997-03-24 2004-12-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Schwingungsdämpfer
JP3923619B2 (ja) * 1997-09-30 2007-06-06 山田産業株式会社 模型飛行機用エンジン
JPH11159573A (ja) * 1997-12-01 1999-06-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd 積層ゴム支承体の製造方法
JP3947617B2 (ja) * 1998-04-16 2007-07-25 ポップリベット・ファスナー株式会社 防振保持具
CN1339642A (zh) 2000-08-25 2002-03-13 汕头和泰隔震器材有限公司 一种夹层橡胶隔震装置的制造方法
JP3477188B2 (ja) * 2001-10-12 2003-12-10 敏夫 谷本 積層用制振基材、及びこれを積層した制振構造体
FR2867823B1 (fr) * 2004-03-22 2006-07-14 Cit Alcatel Raccord amortisseur pour pompe a vide
JP2006170233A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 免震アイソレータと免震構造体
JP2008075743A (ja) 2006-09-21 2008-04-03 Bridgestone Corp 防振構造体及び防振構造体の製造方法
JP2009008181A (ja) 2007-06-28 2009-01-15 Bridgestone Corp プラグ入り免震装置の製造方法
CN101896734B (zh) 2007-10-30 2013-01-16 株式会社普利司通 基础隔震结构中的塞用组合物、基础隔震结构用塞和基础隔震结构
CN102121282A (zh) 2010-12-27 2011-07-13 淄博正邦知识产权企划有限公司 一种减震结构体
JP6076849B2 (ja) 2013-07-03 2017-02-08 株式会社ブリヂストン 防振構造体
CN103924705B (zh) * 2014-04-23 2015-06-10 华南理工大学建筑设计研究院 一种适应结构隔震抗风的变刚度隔震层刚度控制机构
JP6693698B2 (ja) * 2014-11-28 2020-05-13 オイレス工業株式会社 免震装置
JP6458516B2 (ja) * 2015-02-02 2019-01-30 オイレス工業株式会社 免震支持装置
JP6540134B2 (ja) * 2015-03-20 2019-07-10 オイレス工業株式会社 免震支持装置
JP2017194098A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 オイレス工業株式会社 免震装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0449384A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Nitta Ind Corp 軽量建造物用免震装置
JP2001074096A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Fujita Corp 免震用積層ゴム装置の製造方法
JP2013188959A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Bridgestone Corp 免震装置の製造方法
JP2013217483A (ja) * 2012-04-12 2013-10-24 Swcc Showa Device Technology Co Ltd 積層ゴム支承体
JP2015007468A (ja) * 2013-05-30 2015-01-15 オイレス工業株式会社 減衰材料及びその減衰材料を用いた振動減衰部材並びにその振動減衰部材を組み込んだ免震装置
JP3205393U (ja) * 2016-05-11 2016-07-21 オイレス工業株式会社 免震装置

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