JP7182518B2 - Seismic isolation device - Google Patents
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Description
この発明は、免震装置に関するものである。 The present invention relates to a seismic isolation device.
従来の免震装置として、鉛直方向に交互に積層された硬質材料層及び軟質材料層を有する積層構造体を備え、積層構造体における上側及び／又は下側の端部側において、硬質材料層を、当該硬質材料層に対し軸線方向内側に配置された他の硬質材料層よりも大径としたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１によれば、このような構成により、免震装置の水平方向変形時において、積層構造体におけるフランジプレート近傍部分の応力集中を抑制し、ひいては、座屈のおそれを低減できる、とされている。 A conventional seismic isolation device includes a laminated structure having hard material layers and soft material layers alternately laminated in the vertical direction, and the hard material layers are provided on the upper and/or lower end sides of the laminated structure. , which has a larger diameter than other hard material layers arranged axially inward with respect to the hard material layer (for example, Patent Document 1). According to Patent Document 1, with such a configuration, when the seismic isolation device is deformed in the horizontal direction, stress concentration in the vicinity of the flange plate in the laminated structure can be suppressed, and the risk of buckling can be reduced. ing.
しかし、上述の免震装置においては、免震装置の水平方向変形時において、積層構造体のうち、上記大径の硬質材料層における外周側部分及びそれより軸線方向外側（フランジプレート側）の部分が、フランジプレートから離れるように軸線方向内側へ反り返ること（以下、「めくれ上がり」ともいう。）のおそれがあった。 However, in the above-described seismic isolation device, when the seismic isolation device is deformed in the horizontal direction, in the laminated structure, the outer peripheral side portion of the large-diameter hard material layer and the axially outer side (flange plate side) portion thereof However, there is a risk of warping inward in the axial direction away from the flange plate (hereinafter, also referred to as "turning up").
この発明は、めくれ上がりを抑制できる免震装置を、提供することを、目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a seismic isolation device capable of suppressing lifting.
本発明の免震装置は、
鉛直方向に交互に積層された硬質材料層及び軟質材料層を有する、積層構造体と、
付加部材と、
を備えた、免震装置であって、
前記積層構造体は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、前記硬質材料層である小径硬質材料層、及び、当該小径硬質材料層に対し軸線方向外側に隣り合うとともに前記小径硬質材料層よりも大径の前記硬質材料層である大径硬質材料層を、有しており、
前記付加部材は、前記大径硬質材料層のうち、前記小径硬質材料層よりも外周側に位置する段差部分に対し、軸線方向内側に配置されており、
前記付加部材は、前記免震装置の水平方向変形時において、前記積層構造体のうち前記付加部材に対し内周側の部分から加わる力によって、前記積層構造体のうち前記付加部材に対し軸線方向外側の部分を軸線方向外側へ押圧できるように構成されており、
前記免震装置に水平方向変形が生じていない状態において、前記付加部材の軸線方向厚さは、前記付加部材の内周側に位置する前記積層構造体の外周面部分の位置において最大である。
本発明の免震装置によれば、めくれ上がりを抑制できる。
The seismic isolation device of the present invention is
a laminated structure having hard material layers and soft material layers alternately laminated in the vertical direction;
an additional member;
A seismic isolation device comprising
The laminated structure has a small-diameter hard material layer, which is the hard material layer, and is adjacent to the small-diameter hard material layer on at least one of its upper and lower ends in the axial direction outside. a large-diameter hard material layer that is the hard material layer having a larger diameter than the small-diameter hard material layer,
The additional member is arranged axially inward with respect to a stepped portion of the large-diameter hard material layer located on the outer peripheral side of the small-diameter hard material layer,
When the seismic isolation device is deformed in the horizontal direction, the additional member is axially deformed with respect to the additional member of the laminated structure by a force applied to the additional member of the laminated structure from a portion on the inner peripheral side of the additional member. It is configured such that the outer portion can be pressed axially outward,
In a state where the seismic isolation device is not deformed in the horizontal direction, the axial thickness of the additional member is maximum at the position of the outer peripheral surface portion of the laminated structure located on the inner peripheral side of the additional member.
According to the seismic isolation device of the present invention, it is possible to suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記免震装置に水平方向変形が生じていない状態において、前記付加部材の軸線方向厚さは、内周側へ向かうにつれて徐々に増大していると、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
In a state in which the seismic isolation device is not deformed in the horizontal direction, it is preferable that the axial thickness of the additional member gradually increases toward the inner peripheral side.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記積層構造体は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、前記小径硬質材料層及び前記大径硬質材料層からなる対を複数有しており、
前記付加部材は、前記複数の対のそれぞれの前記段差部分のうち、少なくとも、径方向長さが最大である前記段差部分に対し、軸線方向内側に配置されていると、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
The laminated structure has a plurality of pairs of the small-diameter hard material layer and the large-diameter hard material layer on at least one end side of an upper side and a lower side thereof,
It is preferable that the additional member is arranged axially inward of at least the stepped portion having the largest radial length among the stepped portions of each of the plurality of pairs.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記積層構造体は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、前記小径硬質材料層及び前記大径硬質材料層からなる対を複数有しており、
複数の前記付加部材のそれぞれが、前記複数の対のうち少なくとも２つの対のそれぞれの前記段差部分に対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されていると、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
The laminated structure has a plurality of pairs of the small-diameter hard material layer and the large-diameter hard material layer on at least one end side of an upper side and a lower side thereof,
It is preferable that each of the plurality of additional members is arranged axially inward with respect to each of the stepped portions of at least two pairs of the plurality of pairs.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記複数の付加部材は、径方向長さが長い前記段差部分に対し軸線方向内側に配置されているものほど、軸線方向断面における面積が大きいと、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
It is preferable that the plurality of additional members arranged axially inward with respect to the stepped portion having a longer radial length have a larger area in the axial cross section.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記複数の付加部材は、径方向長さが長い前記段差部分に対し軸線方向内側に配置されているものほど、硬さが高いと、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
It is preferable that the plurality of additional members are arranged more inward in the axial direction with respect to the stepped portion having the longer radial length, and have higher hardness.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記付加部材は、
非圧縮性材料から構成されている、かつ／又は、
前記軟質材料層を構成する軟質材料の硬さ以上の硬さを有する材料から構成されていると、好適である。
これにより、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
The additional member is
constructed from an incompressible material and/or
It is preferable that the soft material layer is made of a material having a hardness higher than that of the soft material forming the soft material layer.
As a result, it is possible to further suppress curling up.
本発明の免震装置において、
前記付加部材は、前記軟質材料層を構成する軟質材料の硬さよりも低い硬さを有する材料から構成されていてもよい。
この場合、免震性能を向上できる。
In the seismic isolation device of the present invention,
The additional member may be made of a material having hardness lower than that of the soft material forming the soft material layer.
In this case, seismic isolation performance can be improved.
この発明によれば、めくれ上がりを抑制できる免震装置を、提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the seismic isolation apparatus which can suppress a turn-up can be provided.
本発明の免震装置は、地震の揺れが構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）に伝わるのを抑制するために、構造物の上部構造と下部構造との間に配置されると、好適なものである。
以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る免震装置の実施形態を例示説明する。各図において共通する構成要素には同一の符号を付している。
The seismic isolation device of the present invention is designed to suppress the transmission of earthquake vibrations to structures (for example, buildings such as buildings, condominiums, detached houses, warehouses, bridges, etc.). It is preferred when placed between structures.
An embodiment of a seismic isolation device according to the present invention will be exemplified below with reference to the drawings. The same reference numerals are given to common components in each figure.
図１～図４は、本発明の一実施形態に係る免震装置１を説明するための図面である。図１は、本実施形態に係る免震装置１を、水平方向変形が生じていない状態で示す、軸線方向断面図である。図２は、図１の免震装置１の一部を拡大して示す、軸線方向断面図である。図３は、図１の免震装置１を、水平方向変形時の状態で示す、軸線方向断面図である。図４は、図１の免震装置１を、水平方向変形が生じていない状態で示す、斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の免震装置１は、上下一対のフランジプレート２１、２２（以下、それぞれ「上側フランジプレート２１」、「下側フランジプレート２２」ともいう。）と、積層構造体３と、１つ又は複数の付加部材７と、を備えている。
1 to 4 are drawings for explaining a seismic isolation device 1 according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 is an axial cross-sectional view showing a seismic isolation device 1 according to this embodiment in a state in which horizontal deformation has not occurred. FIG. 2 is an axial cross-sectional view showing an enlarged part of the seismic isolation device 1 of FIG. FIG. 3 is an axial cross-sectional view showing the seismic isolation device 1 of FIG. 1 in a state of horizontal deformation. FIG. 4 is a perspective view showing the seismic isolation device 1 of FIG. 1 in a state in which horizontal deformation has not occurred.
As shown in FIG. 1, the seismic isolation device 1 of this embodiment includes a pair of upper and
本明細書において、免震装置１の「中心軸線Ｏ」（以下、単に「中心軸線Ｏ」ともいう。）は、積層構造体３の中心軸線である。免震装置１の中心軸線Ｏは、鉛直方向に延在するように指向される。本明細書において、免震装置１の「軸線方向」とは、免震装置１の中心軸線Ｏに平行な方向である。免震装置１の「軸線方向内側」とは、積層構造体３の軸線方向中心に近い側を指しており、免震装置１の「軸線方向外側」とは、積層構造体３の軸線方向中心から遠い側（フランジプレート２１、２２に近い側）を指している。また、免震装置１の「軸直方向」とは、免震装置１の軸線方向に垂直な方向である。また、免震装置１の「内周側」、「外周側」、「径方向」、「周方向」とは、免震装置１の中心軸線Ｏを中心としたときの「内周側」、「外周側」、「径方向」、「周方向」をそれぞれ指す。また、「上」、「下」とは、鉛直方向における「上」、「下」をそれぞれ指す。
In this specification, the “central axis O” of the seismic isolation device 1 (hereinafter also simply referred to as the “central axis O”) is the central axis of the laminated
上側フランジプレート２１は、上側フランジプレート２１の上に構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）の上部構造（建物本体等）が載せられた状態で、当該上部構造に連結されるように、構成されている。下側フランジプレート２２は、上側フランジプレート２１よりも下側に配置され、構造物の下部構造（基礎等）に連結されるように構成されている。上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、金属から構成されると好適であり、鋼から構成されるとより好適である。本実施形態において、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、軸直方向断面において、円形の外縁形状を有している（図４）。しかし、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、軸直方向断面において、多角形状（四角形等）等、任意の外縁形状を有していてよい。
The
積層構造体３は、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２どうしの間に配置されている。積層構造体３は、複数の硬質材料層４と、複数の軟質材料層５と、被覆層６と、を有している。硬質材料層４と軟質材料層５とは、鉛直方向に交互に積層されている。各硬質材料層４と各軟質材料層５とは、同軸上に配置されており、すなわち、各硬質材料層４と各軟質材料層５とのそれぞれの中心軸線は、免震装置１の中心軸線Ｏ上に位置している。積層構造体３の上下両端には、軟質材料層５が配置されている。積層構造体３の上下両端に配置された一対の軟質材料層５は、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２にそれぞれ固定されている。
The
硬質材料層４は、硬質材料から構成されている。硬質材料層４を構成する硬質材料としては、金属が好適であり、鋼がより好適である。図１の例のように、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔は、均一（一定）であると、好適である。ここで、「硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔」とは、互いに隣り合う一対の硬質材料層４の軸線方向中心どうしの間の軸線方向距離を指す。また、図１の例のように、各硬質材料層４の厚さは、互いに同じであると、好適である。
軟質材料層５は、硬質材料層４よりも硬さの低い（柔らかい）、軟質材料から構成されている。軟質材料層５を構成する軟質材料としては、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。軟質材料層５を構成し得るゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴム（高減衰ゴム等）が好適である。図１の例のように、各軟質材料層５の厚さは、互いに同じであると、好適である。
The
The
被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面を覆っている。被覆層６を構成する材料は、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。被覆層６を構成する材料は、軟質材料層５を構成する軟質材料と同じでもよいし、軟質材料層５を構成する軟質材料とは異なっていてもよい。
被覆層６は、軟質材料層５と一体に構成されている。
本実施形態において、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の全体を覆っていており、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の全体を構成している。ただし、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の一部のみを覆っていてもよく、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の一部のみを構成していてもよい。例えば、被覆層６は、図１５に示す変形例のように、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面のうち、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭの軸線方向内側の面のみを覆っていてもよい。あるいは、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面のうち、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周面のみを覆っていてもよい。また、被覆層６は、設けられていなくてもよく、その場合、積層構造体３の外周側の表面は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面のみから構成される。
なお、本実施形態において、積層構造体３の外周側の表面は、外周側を向く、積層構造体３の外周面と、軸線方向内側を向く、後述の段差面３４（図１）と、からなる。
The
The
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the surface of the
本実施形態において、硬質材料層４、軟質材料層５、及び被覆層６は、それぞれ、軸直方向断面において、円形の外縁形状を有している（図４）。しかし、硬質材料層４、軟質材料層５、及び被覆層６は、それぞれ、軸直方向断面において、多角形状（四角形等）等の任意の非円形状の外縁形状を有していてもよい。
なお、本明細書において、積層構造体３、硬質材料層４、軟質材料層５、及び被覆層６のそれぞれの「外径」とは、これらが軸直方向断面において非円形の外縁形状を有している場合、軸直方向断面におけるこれらの外接円の直径を指す。
In this embodiment, the
In this specification, the "outer diameter" of each of the
図１に示すように、本実施形態において、積層構造体３は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方（図１及び図２の例では、両方）の端部側において、硬質材料層４である小径硬質材料層４Ｓと、当該小径硬質材料層４Ｓに対し軸線方向外側に隣り合うとともに小径硬質材料層４Ｓよりも大径の（すなわち、外径が大きい）硬質材料層４である大径硬質材料層４Ｌと、を有している。図１及び図２の例では、積層構造体３は、その上側及び下側の両方の端部側において、それぞれ、互いに隣り合う１つの小径硬質材料層４Ｓと１つの大径硬質材料層４Ｌとからなる対４Ｐを、１つずつ有している。なお、１つの対４Ｐは、互いに隣り合う１つの小径硬質材料層４Ｓと１つの大径硬質材料層４Ｌとからなるものとし、当該小径硬質材料層４Ｓ及び当該大径硬質材料層４Ｌ以外の各硬質材料層４は、当該対４Ｐを構成しない（すなわち、当該１つの対４Ｐに着目したとき、当該小径硬質材料層４Ｓ及び当該大径硬質材料層４Ｌ以外の各硬質材料層４は、たとえ、当該小径硬質材料層４Ｓや当該大径硬質材料層４Ｌと同径であっても、小径硬質材料層４Ｓや大径硬質材料層４Ｌとは称しない）ものとする。
本実施形態において、小径硬質材料層４Ｓは、積層構造体３の軸線方向中心よりも軸線方向外側に位置している。小径硬質材料層４Ｓよりも軸線方向内側に位置する硬質材料層４は、それぞれ、小径硬質材料層４Ｓと同径（すなわち、外径が同じ）である。大径硬質材料層４Ｌは、積層構造体３を構成する複数の硬質材料層４のうち、最も軸線方向外側に位置する硬質材料層４ではなく、それよりも軸線方向内側に位置する硬質材料層４である。大径硬質材料層４Ｌよりも軸線方向外側に位置する硬質材料層４は、それぞれ、大径硬質材料層４Ｌと同径（すなわち、外径が同じ）である。ただし、大径硬質材料層４Ｌは、積層構造体３を構成する複数の硬質材料層４のうち、最も軸線方向外側に位置する硬質材料層４であってもよい。
本明細書では、大径硬質材料層４Ｌのうち、小径硬質材料層４Ｓよりも外周側に位置する部分４ＬＭを、「段差部分（４ＬＭ）」と称する。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
In the present embodiment, the small-diameter
In this specification, a portion 4LM of the large-diameter
積層構造体３は、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭに対する軸線方向内側において、軸線方向内側を向く外表面である段差面３４を有している。本実施形態において、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭは、その軸線方向内側が、被覆層６によって覆われており、この被覆層６によって、段差面３４が構成されている（図２）。
ただし、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭは、被覆層６によって覆われていなくてもよい。その場合、例えば、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭは、その軸線方向内側の表面の一部又は全部が、外部に露出しており、この外部に露出した段差部分４ＬＭの表面によって、段差面３４が構成されてもよい。
図１及び図２の例において、段差面３４は、軸直方向に延在している。ただし、軸線方向断面視において、段差面３４は、軸直方向に対して交差する方向に、直線状又は湾曲状に、延在していてもよい。その場合、段差面３４は、内周側に向かうにつれて徐々に軸線方向内側に向かうように延在していると、好適である。
図１及び図２の例において、段差面３４の外周端から軸線方向外側へ延在する、積層構造体３の外周面部分は、軸線方向に延在している。ただし、軸線方向断面視において、段差面３４の外周端から軸線方向外側へ延在する、積層構造体３の外周面部分は、軸線方向に対して交差する方向に、直線状又は湾曲状に、延在していてもよい。その場合、段差面３４の外周端から軸線方向外側へ延在する、積層構造体３の外周面部分は、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に外周側に向かうように延在していると、好適である。
また、図１及び図２の例において、段差面３４の内周端から軸線方向内側へ延在する、積層構造体３の外周面部分３３は、軸線方向に延在している。ただし、軸線方向断面視において、段差面３４の内周端から軸線方向内側へ延在する、積層構造体３の外周面部分３３は、軸線方向に対して交差する方向に、直線状又は湾曲状に、延在していてもよい。その場合、段差面３４の内周端から軸線方向内側へ延在する、積層構造体３の外周面部分３３は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側に向かうように延在していると、好適である。
The
However, the stepped portion 4LM of the large-diameter
In the example of FIGS. 1 and 2, the
In the example of FIGS. 1 and 2, the outer peripheral surface portion of the
1 and 2, the outer
付加部材７は、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側に配置されている。図１及び図２の例において、付加部材７は、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭの軸線方向内側に位置する段差面３４の上に設けられており、言い換えれば、段差面３４に対し軸線方向内側に配置されているとともに、段差面３４と接触している。また、付加部材７は、図１及び図２の例において、段差面３４の内周端から軸線方向内側へ延在する、積層構造体３の外周面部分３３に対し、径方向に対向しているとともに、接触している。
免震装置１に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴ（図２）は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体の外周面部分３３の位置（径方向位置）において最大である。言い換えれば、付加部材７のうち、軸線方向厚さＴが最大となる箇所は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体の外周面部分３３上に位置している。なお、付加部材７の軸線方向厚さＴに関し、「付加部材７の内周側に位置する積層構造体の外周面部分３３の位置において最大である」とは、当該外周面部分３３の位置のみにおいて最大となる場合に限られず、当該外周面部分３３の位置に加えて、当該外周面部分３３よりも外周側の位置においても最大となる（すなわち、当該外周面部分３３の位置における軸線方向厚さＴと同じ軸線方向厚さＴを有する箇所が、当該外周面部分３３よりも外周側の位置にもある）場合をも含む。
付加部材７は、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力によって、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２を軸線方向外側へ押圧できるように構成されている。より具体的に説明すると、図３に示すように、本実施形態において、免震装置１の水平方向変形が生じると、周方向の一部において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１が、付加部材７に向かって倒れ込み（言い換えれば、接近し）、付加部材７を径方向外側へ向かって押圧する。すると、付加部材７は、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２を、軸線方向外側へ押圧する。このように、付加部材７は、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えるように作用する。これにより、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２は、軸線方向外側（フランジプレート２１、２２側）へ押し付けられる。
The
In a state where the seismic isolation device 1 is not deformed in the horizontal direction, the axial thickness T (FIG. 2) of the
When the seismic isolation device 1 is deformed in the horizontal direction, the
以下、本実施形態の免震装置１の作用効果について説明する。
まず、本実施形態の免震装置１は、上述のとおり、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方（図１及び図２の例では、両方）の端部側において、硬質材料層４である小径硬質材料層４Ｓと、当該小径硬質材料層４Ｓに対し軸線方向外側に隣り合うとともに小径硬質材料層４Ｓよりも大径の硬質材料層４である大径硬質材料層４Ｌと、を有している。これにより、仮に、積層構造体３の全ての硬質材料層４が小径硬質材料層４Ｓと同径である場合に比べて、免震装置１の水平変形時において、硬質材料層４どうしが軸線方向に重複する領域を増大でき、ひいては、積層構造体３がよりしっかりと軸線方向に支えられるので、免震装置１が座屈しにくくなる（言い換えれば、免震装置１の耐座屈性能を向上できる）。また、仮に、積層構造体３の全ての硬質材料層４が大径硬質材料層４Ｌと同径である場合に比べて、免震装置１の免震性能を向上できる。
ここで、仮に、免震装置１が付加部材７を有していない場合、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭの軸線方向内側には、段差部分４ＬＭの反り返し変形を抑えるものが何も無いため、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭ、及び、それより軸線方向外側の部分３２は、軸線方向内側へ向かって作用する反発力によって、フランジプレート２１、２２から離れるように軸線方向内側へ反り返る（めくれ上がる）おそれがある。それにより、段差部分４ＬＭ、及び、それより軸線方向外側の部分３２では、例えば、軟質材料層５が疲労したり損傷したりするおそれ等がある。
一方、本実施形態では、上述のとおり、付加部材７が、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側に配置されている。そして、付加部材７は、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力によって、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２を軸線方向外側へ押圧できるように構成されている。これにより、免震装置１の水平方向変形時において、大径硬質材料層４Ｌの段差部分４ＬＭ、及び、それより軸線方向外側の部分３２のめくれ上がりを抑制することができる。よって、段差部分４ＬＭ、及び、それより軸線方向外側の部分３２において、軟質材料層５が疲労したり損傷したりするおそれ等を低減でき、ひいては、免震装置１の耐久性を向上できる。
また、本実施形態では、上述のとおり、免震装置１に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴ（図２）が、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置において最大である。これにより、付加部材７は、免震装置１が水平方向変形を開始した直後から、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２に、伝えることができる。よって、効果的に、めくれ上がりを抑制できる。
The effects of the seismic isolation device 1 of this embodiment will be described below.
First, in the seismic isolation device 1 of the present embodiment, as described above, the
Here, if the seismic isolation device 1 does not have the
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the
Further, in the present embodiment, as described above, when the seismic isolation device 1 is not deformed in the horizontal direction, the axial thickness T (FIG. 2) of the
なお、以下に説明する各変形例を含め、本明細書で説明する各例における付加部材７は、いずれも、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力によって、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２を軸線方向外側へ押圧できるように構成されており、また、免震装置１に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴが、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置において最大である。
It should be noted that the
付加部材７は、任意の材料から構成されてよい。
例えば、付加部材７は、非圧縮性材料から構成されていると、好適である。この場合、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７は、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなるので、めくれ上がりをさらに抑制することができる。付加部材７を構成し得る非圧縮性材料としては、例えばゴム等が挙げられる。付加部材７を構成し得るゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴム（高減衰ゴム等）が好適である。
かつ／又は、付加部材７は、軟質材料層５を構成する材料（軟質材料）の硬さ以上の硬さを有する材料から構成されていると、好適である。この場合、仮に付加部材７が軟質材料層５を構成する軟質材料の硬さよりも低い硬さを有する材料から構成されている場合に比べて、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７は、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなるので、めくれ上がりをさらに抑制することができる。この場合、付加部材７を構成する材料としては、例えば、弾性体、プラスチック、金属、木等が挙げられるが、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。付加部材７を構成し得るゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴム（高減衰ゴム等）が好適である。同様の観点から、付加部材７は、軟質材料層５を構成する軟質材料の硬さよりも高い硬さを有する材料から構成されていると、より好適である。
本明細書において、付加部材７、軟質材料層５、硬質材料層４等の「硬さ」とは、具体的には、それぞれ付加部材７、軟質材料層５、硬質材料層４等を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体のサンプル片の縦方向一端部を固定したときに、前記サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に前記サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）によって、評価するものとする。当該荷重（外力）が大きいほど、前記「硬さ」が高い（硬い）ことを意味する。
したがって、上述のことを言い換えれば、めくれ上がりを抑制する観点からは、付加部材７を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第１サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第１サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第１サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）が、軟質材料層５を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第２サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第２サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第２サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）に比べて、同じ又は大きいと好適であり、大きいとより好適である。
なお、上記の場合、付加部材７は、軟質材料層５を構成する軟質材料と同じ材料から構成されていてもよいし、これとは異なる材料から構成されていてもよい。また、付加部材７は、被覆層６を構成する材料と同じ材料から構成されていてもよいし、これとは異なる材料から構成されていてもよい。
The
For example, it is suitable if the
And/or it is preferable that the
In this specification, the "hardness" of the
Therefore, in other words, from the viewpoint of suppressing the curling up, one end in the longitudinal direction of the first rectangular parallelepiped sample piece of 10 mm long x 10 mm wide x 5 mm thick made of the material constituting the
In the above case, the
ただし、付加部材７は、軟質材料層５を構成する軟質材料の硬さよりも低い硬さを有する材料から構成されていてもよい。言い換えれば、付加部材７を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第１サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第１サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第１サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）が、軟質材料層５を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第２サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第２サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第２サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）に比べて、小さくてもよい。この場合、仮に付加部材７が軟質材料層５を構成する軟質材料の硬さ以上の硬さを有する材料から構成されている場合に比べて、免震装置１の免震性能を向上できる。この場合、付加部材７を構成する材料としては、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。
However, the
あるいは、付加部材７は、硬質材料層４を構成する硬質材料の硬さ以上の（又はそれよりも高い）硬さを有する材料から構成されていてもよい。言い換えれば、付加部材７を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第１サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第１サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第１サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）が、硬質材料層４を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第３サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第３サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第３サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）に比べて、同じ又は大きくてもよい。この場合、めくれ上がりをさらに抑制することができる。この場合、付加部材７を構成する材料としては、例えば、弾性体、プラスチック、金属、木等が挙げられる。付加部材７を構成し得る弾性体としては、ゴムが挙げられる。
ただし、免震性能の観点等からは、付加部材７は、硬質材料層４を構成する硬質材料の硬さ未満の硬さを有する材料から構成されていると、好適である。すなわち、付加部材７を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第１サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第１サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第１サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）が、硬質材料層４を構成する材料からなる縦10mm×横10mm×厚み5mmの直方体の第３サンプル片の縦方向一端部を固定したときに、第３サンプル片の縦方向他端部に対し厚み方向に第３サンプル片の厚みの1%（0.05mm）の変位を与えるのに要する荷重（外力）に比べて、小さいと、好適である。
同様に、付加部材７は、上述のとおり、金属から構成されていてもよい。この場合、めくれ上がりをさらに抑制することができる。ただし、免震性能の観点等からは、付加部材７は、金属よりも柔らかい材料（ゴム等）から構成されていると、好適である。
Alternatively, the
However, from the viewpoint of seismic isolation performance, etc., it is preferable that the
Similarly, the
付加部材７は、積層構造体３に対し一体に構成されていてもよい。例えば、付加部材７は、免震装置１の製造時において、積層構造体３と共に加硫成形されることで、積層構造体３に対し一体に構成されていてもよい。
あるいは、付加部材７は、積層構造体３とは別体に構成されていてもよい。この場合、付加部材７は、積層構造体３の外周側の表面（具体的には、段差面３４、及び／又は、積層構造体３の外周面部分３３）に対し、接着剤により固定されていてもよい。又は、付加部材７は、積層構造体３の外周側の表面には固定されずに、単に積層構造体３の外周側の表面（具体的には、段差面３４、及び／又は、積層構造体３の外周面部分３３）上に配置されていてもよい。付加部材７は、積層構造体３とは別体に構成される場合、積層構造体３に対し一体に構成されている場合に比べて、免震装置１の製造が簡単となる。
The
Alternatively, the
付加部材７は、本実施形態において、全周にわたって周方向に沿って延在しており、すなわち、環状に構成されている（図４）。この場合、免震装置１の水平方向変形がいかなる径方向に生じても、同等の程度に、めくれ上がりを抑制することができる。
ただし、付加部材７は、図５に示す第１変形例のように、周方向における１箇所で不連続にされていてもよく、すなわち、Ｃ字状に構成されていてもよい。この場合、例えば、付加部材７を積層構造体３とは別体に構成した場合に、付加部材７を、積層構造体３の周りに巻きつけるようにして、簡単に積層構造体３の周りに配置することが可能になる。この場合、付加部材７は、付加部材７の周方向端部どうしが接触した状態にされることで、周方向の全部にわたって配置されていると、好適である。この場合、免震装置１の水平方向変形がいかなる径方向に生じても、同等の程度に、めくれ上がりを抑制することができる。ただし、付加部材７は、周方向の一部のみにわたって配置されていてもよい。この場合でも、付加部材７が配置された周方向位置に向かって水平方向変形が生じた時に、めくれ上がりを抑制することができる。
あるいは、付加部材７は、周方向における複数箇所で不連続にされていてもよい。この場合も、例えば、付加部材７を積層構造体３とは別体に構成した場合に、付加部材７を、簡単に積層構造体３の周りに配置することが可能になる。なお、付加部材７が周方向における複数個所で不連続にされている場合とは、すなわち、複数の付加部材７が周方向に沿って配列されている場合を指す。この場合、複数の付加部材７の周方向端部どうしが接触した状態にされることで、これら複数の付加部材７を１つの付加部材７として観たときに、付加部材７は、周方向の全部にわたって配置されていると、好適である。この場合、免震装置１の水平方向変形がいかなる径方向に生じても、同等の程度に、めくれ上がりを抑制することができる。ただし、付加部材７は、複数の付加部材７どうしが互いから周方向に離間されていることにより、これら複数の付加部材７を１つの付加部材７として観たときに、付加部材７は、周方向の一部のみにわたって配置されていてもよい。この場合でも、付加部材７が配置された周方向位置に向かって水平方向変形が生じた時に、めくれ上がりを抑制することができる。
In this embodiment, the
However, as in the first modification shown in FIG. 5, the
Alternatively, the
本明細書で説明する各例においては、免震装置１に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴ（図２）が、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置において最大である限り、軸線方向断面における付加部材７の形状は任意でよい。以下に、図２、図６～図９を参照しつつ、免震装置１に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴが、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置において最大であるような、付加部材７の軸線方向断面における形状を、例示説明する。図２、図６～図９は、それぞれ、別々の例に係る免震装置１の一部（下側かつ外周側の部分）を、免震装置１に水平方向変形が生じていない状態で、示している。
In each example described in this specification, the axial thickness T (FIG. 2) of the
図２の例では、付加部材７は、軸線方向断面において、三角形をなしている。付加部材７の内周側の面は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３に接触しており、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向外側の面は、段差面３４に接触しており、軸直方向に延在している。付加部材７の外周側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側へ向かうように延在しており、直線状に延在している。
In the example of FIG. 2, the
図６に示す第２変形例では、付加部材７が、軸線方向断面において、略三角形をなしている。付加部材７の内周側の面は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３に接触しており、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向外側の面は、段差面３４に接触しており、軸直方向に延在している。付加部材７の軸線方向内側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側へ向かうように、軸線方向内側へ向かって突出した湾曲線に沿って、延在している。なお、図示は省略するが、付加部材７の軸線方向内側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側へ向かうように、軸線方向外側へ向かって突出した湾曲線に沿って、延在していてもよい。
In the second modification shown in FIG. 6, the
図７に示す第３変形例では、付加部材７が、軸線方向断面において、三角形をなしている。付加部材７の内周側の面は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３に接触しており、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向外側の面は、その内周端を除いて、段差面３４に接触しておらず、段差面３４よりも軸線方向内側へ離間している。付加部材７の軸線方向外側の面の内周端は、段差面３４に対し、点接触している。また、付加部材７の軸線方向外側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に外周側へ向かうように、直線状に延在している。ただし、付加部材７の軸線方向外側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に外周側へ向かうように、軸線方向外側又は軸線方向内側へ向かって突出した湾曲線に沿って、延在していてもよい。付加部材７の軸線方向内側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側へ向かうように、直線状に延在している。ただし、付加部材７の軸線方向内側の面は、軸線方向内側に向かうにつれて徐々に内周側へ向かうように、軸線方向外側又は軸線方向内側へ向かって突出した湾曲線に沿って、延在していてもよい。
In the third modification shown in FIG. 7, the
図８に示す第４変形例では、付加部材７が、軸線方向断面において、軸線方向に延在するとともに外周側を向く側面７ａを有している。付加部材７のうち側面７ａよりも外周側の部分と、付加部材７のうち側面７ａよりも内周側の部分とは、それぞれ、軸線方向厚さＴが一定（均一）である。付加部材７のうち側面７ａよりも外周側の部分は、付加部材７のうち側面７ａよりも内周側の部分よりも、軸線方向厚さＴが小さい。付加部材７の内周側の面は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３に接触しており、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向外側の面は、段差面３４に接触しており、軸直方向に延在している。
In the fourth modification shown in FIG. 8, the
図９に示す第５変形例では、付加部材７が、軸線方向断面において、長方形をなしている。付加部材７の内周側の面は、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３に接触しており、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向外側の面は、段差面３４に接触しており、軸直方向に延在している。付加部材７の外周側の面は、軸線方向に延在している。付加部材７の軸線方向内側の面は、軸直方向に延在している。
In the fifth modification shown in FIG. 9, the
なお、本明細書で説明する各例においては、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３が軸線方向に対し交差する方向に延在している場合、付加部材７の内周側の面もまた、当該外周面部分３３に接触し、かつ、当該外周面部分３３の延在方向に沿って延在していてもよい。この場合、付加部材７の軸線方向厚さＴは、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３における少なくとも一部の径方向位置において、最大となるものとする。
また、本明細書で説明する各例においては、図２、図６、図８、図９の各例のように付加部材７が段差面３４に接触している場合において、段差面３４が軸直方向に対し交差する方向に延在している場合、付加部材７の軸線方向外側の面は、段差面３４に接触し、かつ、段差面３４の延在方向に沿って延在していてもよい。
なお、本明細書で説明する各例において、付加部材７は、段差面３４に接触していなくてもよい。
In each example described in this specification, when the outer
Further, in each example described in this specification, when the
In addition, in each example described in this specification, the
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図８の各例のように、免震装置に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴが、内周側へ向かうにつれて徐々に増大していると、好適である。これにより、付加部材７は、免震装置１が水平方向変形を開始した直後から、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２に、より効果的に伝えることができる。よって、効果的に、めくれ上がりを抑制できる。
ここで、「徐々に増大」とは、図２、図６～図７の各例のように、一部で一定となることなく常に滑らかに増大する場合に限らず、図８の例のように、一部で一定となる場合（段階的に増大する場合）も含む。
ただし、本明細書で説明する各例においては、図９の例のように、免震装置に水平方向変形が生じていない状態において、付加部材７の軸線方向厚さＴが、付加部材７の全体にわたって一定（均一）であってもよい。この場合も、効果的に、めくれ上がりを抑制できる。
In each example described in this specification, the thickness T of the
Here, "gradual increase" is not limited to the case where the increase is always smooth without becoming constant in some areas, as in each example of FIGS. In addition, it also includes the case where it becomes constant in part (the case where it increases step by step).
However, in each example described in this specification, the thickness T of the
本明細書で説明する各例においては、図１に示す例のように、積層構造体３の上側及び下側の両方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐと、付加部材７とが、設けられていると、好適である。この場合、仮に積層構造体３の上側及び下側のうちいずれか一方の端部側のみにおいて、対４Ｐと付加部材７とが設けられている場合に比べて、免震装置１の耐座屈性能を向上できる。
ただし、図１０に示す第６変形例のように、積層構造体３の下側の端部側のみにおいて、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐと、付加部材７とが、設けられていてもよいし、あるいは、図１１に示す第７変形例のように、積層構造体３の上側の端部側のみにおいて、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐと、付加部材７とが、設けられていてもよい。これらの場合、仮に積層構造体３の上側及び下側の両方の端部側において対４Ｐと付加部材７とが設けられている場合（図１）に比べて、免震装置１の製造時において、積層構造体３を構成する各硬質材料層４及び各軟質材料層５の積層作業や、付加部材７の配置作業等がしやすくなるので、免震装置１の製造性を向上できる。なお、これらの場合、積層構造体３の上側及び下側のうち、対４Ｐが設けられていない方の端部側においては、段差部分４ＬＭが存在せず、各硬質材料層４が同径であることから、水平方向変形時においてめくれ上がりのおそれが無い。よって、付加部材７は、積層構造体３の上側及び下側のうち、対４Ｐが設けられている方の端部側のみに設けられていれば、めくれ上がり抑制の観点において、十分である。
In each example described in this specification, as in the example shown in FIG. It is preferable that a
However, as in the sixth modification shown in FIG. 10, the
本明細書で説明する各例においては、図１２～図１３に示す第８変形例や、図１４に示す第９変形例のように、積層構造体３は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方（図１２～図１４の各例では、少なくとも下側）の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを、複数（図１２～図１４の各例では、３つ）、有していてもよい。図１２～図１３の例では、各対４Ｐの段差部分４ＬＭの径方向長さＬが、互いに同じである。図１２は水平方向変形が生じていない状態、図１３は水平方向変形が生じている状態を、それぞれ示している。図１４の例では、各対４Ｐの段差部分４ＬＭの径方向長さＬが、互いに異なる。より具体的に、各対４Ｐの段差部分４ＬＭは、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長い。図１４は水平方向変形が生じていない状態を示している。
この場合、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、付加部材７は、複数の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭのうち、少なくとも１つの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側に配置されていると、好適である。これにより、めくれ上がりを抑制できる。
ここで、仮に付加部材７が設けられない場合、段差部分４ＬＭの径方向長さＬが長いほど、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち、当該段差部分４ＬＭ、及び、それより軸線方向外側の部分は、軸線方向内側への反り返り（めくれ上がり）が生じやすくなる。このような観点から、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを複数有している場合、付加部材７は、図１２～図１４の各例のように、当該複数の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭのうち、少なくとも、径方向長さＬが最大である段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側に配置されていると、好適である。これにより、仮に、付加部材７が、当該複数の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭのうち、径方向長さＬが最大である段差部分４ＬＭ以外の段差部分４ＬＭのみに対し、軸線方向内側に配置されている場合に比べて、めくれ上がりをさらに抑制できる。
また、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを複数有している場合、図１２～図１４の各例のように、複数の付加部材７のそれぞれが、複数の対４Ｐのうち少なくとも２つ（より好適には全て）の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されていると、好適である。これにより、仮に、付加部材７が、当該複数の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭのうち、１つの段差部分４ＬＭのみに対し、軸線方向内側に配置されている場合に比べて、めくれ上がりをさらに抑制できる。
In each example described in this specification, like the eighth modification shown in FIGS. 12 to 13 and the ninth modification shown in FIG. On the end side of either one (at least the lower side in each example of FIGS. 12 to 14), a plurality of
In this case, on at least one end side of the upper side and the lower side of the
Here, if the
In addition, when the
付加部材７は、軸線方向断面における面積が大きいほど、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなる（ひいては、めくれ上がり抑制性能が高くなる）傾向がある。このような観点から、本明細書で説明する各例においては、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを複数有しており、かつ、複数の付加部材７のそれぞれが、複数の対４Ｐのうち少なくとも２つ（より好適には全て）の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されている場合、図１４の例のように、複数の付加部材７は、径方向長さＬが長い段差部分４ＬＭに対し軸線方向内側に配置されているものほど、軸線方向断面における面積が大きいと、好適である。これにより、よりめくれ上がりが生じやすい段差部分４ＬＭに、よりめくれ上がり抑制性能の高い付加部材７を配置することができるので、めくれ上がりをさらに抑制できる。
なお、図１４の例では、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭは、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長く、また、複数（より具体的には３つ）の付加部材７は、径方向長さＬが長い段差部分４ＬＭに対し軸線方向内側に配置されているものほど、軸線方向断面における面積が大きく、すなわち、軸線方向外側に位置するものほど、軸線方向断面における面積が大きい。
ただし、本明細書で説明する各例において、複数の付加部材７どうしの軸線方向断面における面積の大小関係は、任意でよい。例えば、図１４の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭが、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長くなる場合において、各付加部材７の軸線方向断面における面積は、互いに同じであってもよい。あるいは、図１２及び図１３の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭは、径方向長さＬが互いに同じであり、かつ、各付加部材７の軸線方向断面における面積は、互いに同じであってもよい。
The larger the area of the
In the example of FIG. 14, on the end side of at least one of the upper side and the lower side of the
However, in each example described in this specification, the size relationship of the areas of the plurality of
同様に、付加部材７は、径方向長さＷが長いほど、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなる（ひいては、めくれ上がり抑制性能が高くなる）傾向がある。このような観点から、本明細書で説明する各例においては、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを複数有しており、かつ、複数の付加部材７のそれぞれが、複数の対４Ｐのうち少なくとも２つ（より好適には全て）の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されている場合、図１４の例のように、複数の付加部材７は、径方向長さＬが長い段差部分４ＬＭに対し軸線方向内側に配置されているものほど、径方向長さＷが長いと、好適である。これにより、よりめくれ上がりが生じやすい段差部分４ＬＭに、よりめくれ上がり抑制性能の高い付加部材７を配置することができるので、めくれ上がりをさらに抑制できる。
なお、図１４の例では、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭは、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長く、また、複数（より具体的には３つ）の付加部材７は、径方向長さＬが長い段差部分４ＬＭに対し軸線方向内側に配置されているものほど、径方向長さＷが長く、すなわち、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＷが長い。
ただし、本明細書で説明する各例において、複数の付加部材７どうしの径方向長さＷの大小関係は、任意でよい。例えば、図１４の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭが、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長くなる場合において、各付加部材７の径方向長さＷは、互いに同じであってもよい。あるいは、図１２及び図１３の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭは、径方向長さＬが互いに同じであり、かつ、各付加部材７の径方向長さＷは、互いに同じであってもよい。
Similarly, the longer the radial length W of the
In the example of FIG. 14, on the end side of at least one of the upper side and the lower side of the
However, in each example described in this specification, the size relationship of the radial length W between the plurality of
付加部材７は、硬さが高いほど、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなる（ひいては、めくれ上がり抑制性能が高くなる）傾向がある。このような観点から、本明細書で説明する各例においては、図１４の例のように、積層構造体３が、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを複数有しており、かつ、複数の付加部材７のそれぞれが、複数の対４Ｐのうち少なくとも２つ（より好適には全て）の対４Ｐのそれぞれの段差部分４ＬＭに対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されている場合、複数の付加部材７は、径方向長さＬが長い段差部分４ＬＭに対し軸線方向内側に配置されているものほど、硬さが高いと、好適である。これにより、よりめくれ上がりが生じやすい段差部分４ＬＭに、よりめくれ上がり抑制性能の高い付加部材７を配置することができるので、めくれ上がりをさらに抑制できる。
ただし、本明細書で説明する各例において、複数の付加部材７どうしの硬さの大小関係は、任意でよい。例えば、図１４の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭが、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長くなる場合において、各付加部材７の硬さは、互いに同じであってもよい。あるいは、図１２及び図１３の例のように、積層構造体３の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、複数（より具体的には３つ）の対４Ｐの段差部分４ＬＭが、径方向長さＬが互いに同じである場合において、各付加部材７の硬さは、互いに同じであってもよい。
The higher the hardness of the
However, in each example described in this specification, the hardness magnitude relationship between the plurality of
本明細書で説明する各例において、積層構造体３は、図２、図６～図１４の各例のように、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、各硬質材料層４が、それぞれ当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径以上の外径を有している（すなわち、各硬質材料層４の外径が、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大している）と、好適である。言い換えれば、積層構造体３は、図２、図６～図１４の各例のように、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、いずれの硬質材料層４も、当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径未満の外径を有していないと、好適である。これにより、仮に、いずれかの硬質材料層４が、当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径未満の外径を有している場合に比べて、免震装置１の耐座屈性能を、向上できる。
また、本明細書で説明する各例において、積層構造体３は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、最も軸線方向外側に位置する複数の硬質材料層４が、それぞれ当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径よりも大きな外径を有している（すなわち、これら複数の硬質材料層４の外径が、軸線方向外側に向かうにつれて、一部で一定となることなく常に滑らかに増大している）と、好適である。この場合、免震装置１の耐座屈性能及び免震性能を、向上できることに加えて、積層構造体３のめくれ上がりをさらに抑制することができる。
なお、積層構造体３は、図１、図１０、図１１の各例のように、積層構造体３における軸線方向中央部分において、複数の硬質材料層４が同径であってもよいし、あるいは、積層構造体３の中央部分において、複数の硬質材料層４が、それぞれ当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径よりも大きな外径を有し（すなわち、これら複数の硬質材料層４の外径が、軸線方向外側に向かうにつれて、一部で一定となることなく常に滑らかに増大し）ていてもよい。例えば、積層構造体３は、積層構造体３における軸線方向の全体において、複数の硬質材料層４が、それぞれ当該硬質材料層４に対し軸線方向内側に隣り合う他の硬質材料層４の外径よりも大きな外径を有し（すなわち、これら複数の硬質材料層４の外径が、軸線方向外側に向かうにつれて、一部で一定となることなく常に滑らかに増大し）ていてもよい。
なお、これらの場合、各対４Ｐの小径硬質材料層４Ｓは、当該対４Ｐに対し軸線方向内側に隣り合う他の対４Ｐの大径硬質材料層４Ｌとなり得る。同様に、各対４Ｐの大径硬質材料層４Ｌは、当該対４Ｐに対し軸線方向外側に隣り合う他の対４Ｐの小径硬質材料層４Ｓとなり得る。
In each example described in this specification, the
In addition, in each example described in this specification, the
1, 10, and 11, the plurality of
In these cases, the small-diameter
本明細書で説明する各例においては、積層構造体３は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、小径硬質材料層４Ｓ及び大径硬質材料層４Ｌからなる対４Ｐを、複数有している場合、図１４の例のように、各対４Ｐの段差部分４ＬＭは、軸線方向外側に位置するものほど、径方向長さＬが長いと、好適である。これにより、仮に図１２～図１３の例のように各対４Ｐの段差部分４ＬＭの径方向長さＬが互いに同じである場合に比べて、積層構造体３のめくれ上がりをさらに抑制することができる。
In each example described in this specification, the
積層構造体３は、図１、図１０、図１１の各例においては、各硬質材料層４と各軟質材料層５とが環状ではなく中実に構成されており、積層構造体３の中心軸線Ｏ上に硬質材料層４と軟質材料層５とが位置しているが、これに限られない。例えば、積層構造体３は、各硬質材料層４と各軟質材料層５とが環状に構成されており、各硬質材料層４の中心穴と各軟質材料層５の中心穴とによって、積層構造体３は、その中心軸線Ｏ上に、軸線方向に延在する中心穴を有しており、当該中心穴に、柱状体が配置されていてもよい。柱状体は、塑性変形により振動エネルギーを吸収できるように構成されていると好適である。柱状体は、例えば、鉛、錫、錫合金、又は熱可塑性樹脂から構成されることができる。
1, 10, and 11, each
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、付加部材７の軸線方向厚さＴの最大値（すなわち、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置における軸線方向厚さＴ）が、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔よりも、大きいと、好適である。これにより、付加部材７が、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。ここで、「硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔」とは、互いに隣り合う一対の硬質材料層４の軸線方向中心どうしの間の軸線方向距離を指す。
なお、免震装置１が複数の付加部材７を有する場合、当該複数の付加部材７のうちの、一部のみの付加部材７が、この構成を満たしていても良いが、当該複数の付加部材７のうちの全部の付加部材７が、この構成を満たしていると、より好適である。
In each example described in this specification, as in the examples of FIGS. 2 and 6 to 14, the maximum value of the axial thickness T of the additional member 7 (that is, Advantageously, the axial thickness T) at the position of the outer
In addition, when the seismic isolation device 1 has a plurality of
同様に、本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、付加部材７が、少なくとも２つの硬質材料層４と、軸直方向に重複する位置にある（すなわち、少なくとも２つの硬質材料層４と同じ軸線方向位置に位置している）と、好適である。これにより、付加部材７が、積層構造体３のうち付加部材７に対し内周側の部分３１から加わる力を、より効果的に、積層構造体３のうち付加部材７に対し軸線方向外側の部分３２へ伝えやすくなる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。
なお、免震装置１が複数の付加部材７を有する場合、当該複数の付加部材７のうちの、一部のみの付加部材７が、この構成を満たしていても良いが、当該複数の付加部材７のうちの全部の付加部材７が、この構成を満たしていると、より好適である。
Similarly, in each of the examples described herein, such as in the examples of FIGS. (ie at the same axial position as the at least two hard material layers 4). As a result, the force applied to the
In addition, when the seismic isolation device 1 has a plurality of
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、付加部材７の径方向長さＷが、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔よりも大きいと、好適である。これにより、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７が、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの反り返りを、より効果的に抑制できる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。同様の観点から、付加部材７の径方向長さＷが、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔の１．５倍以上であると、より好適であり、２倍以上であると、さらに好適である。なお、免震性能等の観点から、付加部材７の径方向長さＷは、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔の７．５倍以下であると好適であり、５倍以下であるとより好適である。
なお、免震装置１が複数の付加部材７を有する場合、当該複数の付加部材７のうちの、一部のみの付加部材７が、この構成を満たしていても良いが、当該複数の付加部材７のうちの全部の付加部材７が、この構成を満たしていると、より好適である。
In each example described in this specification, the radial length W of the
In addition, when the seismic isolation device 1 has a plurality of
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、付加部材７の径方向長さＷが、付加部材７の軸線方向厚さＴの最大値（すなわち、付加部材７の内周側に位置する積層構造体３の外周面部分３３の位置における軸線方向厚さＴ）以上であると、好適である。これにより、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７が、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの反り返りを、より効果的に抑制できる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。同様の観点から、付加部材７の径方向長さＷが、付加部材７の軸線方向厚さＴの最大値よりも大きいと、より好適である。
なお、免震装置１が複数の付加部材７を有する場合、当該複数の付加部材７のうちの、一部のみの付加部材７が、この構成を満たしていても良いが、当該複数の付加部材７のうちの全部の付加部材７が、この構成を満たしていると、より好適である。
In each example described in this specification, the radial length W of the
In addition, when the seismic isolation device 1 has a plurality of
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、付加部材７の径方向長さＷが、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの径方向長さＬの０．７倍以上であると、好適である。これにより、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７が、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの反り返りを、より効果的に抑制できる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。同様の観点から、付加部材７の径方向長さＷが、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの径方向長さＬの０．９倍以上であると、より好適である。なお、免震性能等の観点から、付加部材７の径方向長さＷは、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの径方向長さＬの１．３倍以下であると好適であり、１．１倍以下であるとより好適である。
なお、免震装置１が複数の付加部材７を有する場合、当該複数の付加部材７のうちの、一部のみの付加部材７が、この構成を満たしていても良いが、当該複数の付加部材７のうちの全部の付加部材７が、この構成を満たしていると、より好適である。
In each example described in this specification, as in each example of FIGS. It is preferable that it is 0.7 times or more the radial length L of 4LM. As a result, when the seismic isolation device 1 is deformed in the horizontal direction, the
In addition, when the seismic isolation device 1 has a plurality of
本明細書で説明する各例においては、図２、図６～図１４の各例のように、軸線方向断面において、付加部材７が、その軸線方向外側に位置する段差面３４の全体にわたって配置されている（すなわち、付加部材７の径方向長さＷが、段差面３４の径方向長さに等しい又はそれよりも長い）と、好適である。これにより、免震装置１の水平方向変形時において、付加部材７が、当該付加部材７の軸線方向外側に位置する段差部分４ＬＭの反り返りを、より効果的に抑制できる。よって、めくれ上がりをさらに抑制できる。
ただし、軸線方向断面において、付加部材７は、その軸線方向外側に位置する段差面３４の一部のみにわたって配置されていてもよい（すなわち、付加部材７の径方向長さＷが、段差面３４の径方向長さ未満であってもよい）。
In each example described in this specification, the
However, in the axial cross-section, the
本発明の免震装置は、地震の揺れが構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）に伝わるのを抑制するために、構造物の上部構造と下部構造との間に配置されると、好適なものである。 The seismic isolation device of the present invention is designed to suppress the transmission of earthquake vibrations to structures (for example, buildings such as buildings, condominiums, detached houses, warehouses, bridges, etc.). It is preferred when placed between structures.
１：免震装置、
２１：上側フランジプレート（フランジプレート）、 ２２：下側フランジプレート（フランジプレート）、
３：積層構造体、 ３１：積層構造体のうち付加部材に対し内周側の部分、 ３２：積層構造体のうち付加部材に対し軸線方向外側の部分、 ３３：付加部材の内周側に位置する積層構造体の外周面部分（段差面の内周端から軸線方向内側へ延在する、積層構造体の外周面部分）、 ３４：段差面、
４：硬質材料層、 ４Ｓ：小径硬質材料層（硬質材料層）、 ４Ｌ：大径硬質材料層（硬質材料層）、 ４ＬＭ：段差部分、 ４Ｐ：対、
５：軟質材料層、
６：被覆層、
７：付加部材、 ７ａ：側面、
Ｏ：中心軸線
1: seismic isolation device,
21: upper flange plate (flange plate), 22: lower flange plate (flange plate),
3: laminated structure, 31: portion of the laminated structure on the inner peripheral side with respect to the additional member, 32: portion of the laminated structure on the axially outer side with respect to the additional member, 33: located on the inner peripheral side of the additional member (the outer peripheral surface portion of the laminated structure extending axially inward from the inner peripheral end of the step surface), 34: step surface
4:
5: soft material layer,
6: a coating layer,
7: additional member, 7a: side surface,
O: central axis
Claims (8)
付加部材と、
を備えた、免震装置であって、
前記積層構造体は、その上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側において、前記硬質材料層である小径硬質材料層、及び、当該小径硬質材料層に対し軸線方向外側に隣り合うとともに前記小径硬質材料層よりも大径の前記硬質材料層である大径硬質材料層を、有しており、
前記付加部材は、前記大径硬質材料層のうち、前記小径硬質材料層よりも外周側に位置する段差部分に対し、軸線方向内側に配置されており、
前記付加部材は、前記免震装置の水平方向変形時において、前記積層構造体のうち前記付加部材に対し内周側の部分から加わる力によって、前記積層構造体のうち前記付加部材に対し軸線方向外側の部分を軸線方向外側へ押圧できるように構成されており、
前記免震装置に水平方向変形が生じていない状態において、前記付加部材の軸線方向厚さは、前記付加部材の内周側に位置する前記積層構造体の外周面部分の位置において最大である、免震装置。 a laminated structure having hard material layers and soft material layers alternately laminated in the vertical direction;
an additional member;
A seismic isolation device comprising
The laminated structure has a small-diameter hard material layer, which is the hard material layer, and is adjacent to the small-diameter hard material layer on at least one of its upper and lower ends in the axial direction outside. a large-diameter hard material layer that is the hard material layer having a larger diameter than the small-diameter hard material layer,
The additional member is arranged axially inward with respect to a stepped portion of the large-diameter hard material layer located on the outer peripheral side of the small-diameter hard material layer,
When the seismic isolation device is deformed in the horizontal direction, the additional member is axially deformed with respect to the additional member of the laminated structure by a force applied to the additional member of the laminated structure from a portion on the inner peripheral side of the additional member. It is configured such that the outer portion can be pressed axially outward,
In a state where the seismic isolation device is not deformed in the horizontal direction, the thickness of the additional member in the axial direction is maximum at the position of the outer peripheral surface portion of the laminated structure located on the inner peripheral side of the additional member. Seismic isolation device.
前記付加部材は、前記複数の対のそれぞれの前記段差部分のうち、少なくとも、径方向長さが最大である前記段差部分に対し、軸線方向内側に配置されている、請求項１又は２に記載の免震装置。 The laminated structure has a plurality of pairs of the small-diameter hard material layer and the large-diameter hard material layer on at least one end side of an upper side and a lower side thereof,
3. The additional member according to claim 1, wherein the additional member is arranged axially inward of at least the stepped portion having the largest radial length among the stepped portions of each of the plurality of pairs. seismic isolation device.
複数の前記付加部材のそれぞれが、前記複数の対のうち少なくとも２つの対のそれぞれの前記段差部分に対し、軸線方向内側にそれぞれ配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の免震装置。 The laminated structure has a plurality of pairs of the small-diameter hard material layer and the large-diameter hard material layer on at least one end side of an upper side and a lower side thereof,
The plurality of additional members according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of additional members is arranged axially inward with respect to each of the stepped portions of at least two pairs of the plurality of pairs. seismic isolation device.
非圧縮性材料から構成されている、かつ／又は、
前記軟質材料層を構成する軟質材料の硬さ以上の硬さを有する材料から構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の免震装置。 The additional member is
constructed from an incompressible material and/or
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the base isolation device is made of a material having a hardness higher than that of the soft material forming the soft material layer.
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the additional member is made of a material having hardness lower than that of the soft material forming the soft material layer.
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