JP2816344B2 - Laminated rubber bearing - Google Patents
Laminated rubber bearingInfo
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- JP2816344B2 JP2816344B2 JP62129475A JP12947587A JP2816344B2 JP 2816344 B2 JP2816344 B2 JP 2816344B2 JP 62129475 A JP62129475 A JP 62129475A JP 12947587 A JP12947587 A JP 12947587A JP 2816344 B2 JP2816344 B2 JP 2816344B2
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- rubber
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- laminated
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/01—Vibration-dampers; Shock-absorbers using friction between loose particles, e.g. sand
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は基礎と建築物との間、スラブと床材との間、
あるいは床と精密機器との間に設置され、これらの構造
体を弾性的に支持することにより、地震の震動から保護
したり、通行車両等の外部震動から絶縁または防振する
ために用いられる免震除振支持用の積層ゴム支承体に関
する。
〔従来の技術〕
基礎上に構築される建物や据付け台上に設置される精
密機器等においては、地震や通行車両等による外部から
の振動の伝達を極力低減することを要求される場合があ
る。
特に、原子力設備、コンピューター、半導体製造装置
あるいは電子顕微鏡など高い安全性や精密さを要する構
造体にあっては、広い周波数にわたって振動の大きい地
震動から微振動まで遮断することが要請される。
このような奏請に応じるため、基台に対し構造体を弾
性支持するために上記積層ゴム支承体が使用される。
この免震支持用の積層ゴム支承体は、コムその他のエ
ラストマー材の層と金属板や硬質プラスチック板などの
補強板とを交互に一体的に積層した構造をなしており、
通常、その上下端に取付け孔を有するフランジプレート
が焼付け等で一体的に固着されている。
このような積層ゴム支承体は、縦方向には高いばね定
数を有し、横方向には低いばね定数を有しており、縦方
向ばね定数Kvと横方向ばね定数Khとの縦横ばね定数比Kv
/Khが900以上であることが要求されている。
この種の従来の積層ゴム支承体にあっては、低荷重支
持に使用する場合は直径を小さくするか高さを大きくし
て振動吸収能を維持しているが、このようにすると座屈
荷重が低下し、変形能力が低下するという問題がある。
かかる問題に鑑み、積層ゴムを中空円筒形状にするこ
とにより直径を大きく維持するとともに高さを低くする
ことが提案されている。
しかし、単に中空円筒状にするだけでは、縦方向(鉛
直方向)の剛性低下が著しく所望の縦横ばね定数比Kv/K
hを保つことができなくなるという問題があった。
また、積層ゴム支承体の減衰特性がエラストマー層自
体の内部粘性減衰作用のみであるため、振動減衰能が過
小になるという問題もあった。
そこで、積層ゴム支承体を中空円筒形状にするととも
に、中空部に液体や粘弾性材などの充填材を封入するこ
とにより積層ゴムの自由表面積を減少させて積層ゴムの
変形を拘束し、縦ばね定数Kvの過度の低下を阻止すると
ともに振動減衰能を確保しようとする構造が例えば特開
昭62−215824号公報において提案されている。
〔発明が解決しようとする課題点〕
しかし、上記従来の中空部に充填材を封入する構造で
は、縦ばね定数Kvの増加については有効に作用し縦横ば
ね定数比Kv/Khを所定の範囲まで高めることができる
が、地震力など低周波大振幅の振動に対する振動減衰力
を充分に高めることが困難であった。
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、縦ばね定数を高くして縦横ばね定数比
を高い値に維持しながら、積層ゴムが弾性変形する際に
充填材の流動による塑性流動抵抗を生じさせることによ
り、内部損失を増大させて振動減衰能を向上させること
ができ、同時に、高周波微振動の吸収能も向上させるこ
とができる積層ゴム支承体を提供することである。
〔問題を解決するための手段〕
第1の本発明は、エラストマー層と補強板とを交互に
積層して一体化した積層ゴムの中心部を上下に貫通する
中空部が形成され、該中空部に内部損失による振動減衰
能を有する充填材が充填された積層ゴム支承体におい
て、前記充填材が充填された前記中空部はその上下端面
に固着される上下の端面プレートにより密閉され、前記
充填材としてゴム、プラスチック、アスファルトまたは
粘土などの可塑性体が使用され、前記上下の端面プレー
トに前記中空部の高さ方向略中央部に高さ方向所定隙間
を残す高さまで突出する突起が設けられ、前記積層ゴム
の弾性変形により前記充填材が流動する際に、前記突起
による塑性流動抵抗を生じさせることにより前記充填材
の内部損失を増大させる構成とすることにより、上記目
的を達成するものである。
第2の本発明は、エラストマー層と補強板とを交互に
積層して一体化した積層ゴムの中心部を上下に貫通する
中空部が形成され、該中空部に内部損失による振動減衰
能を有する充填材が充填された積層ゴム支承体におい
て、前記充填材が充填された前記中空部はその上下端面
に固着される上下の端面プレートにより密閉され、前記
充填材として生ゴムにランダムな金網、スティールウー
ル、または同芯配置の複数の中空円筒形状バイアス金網
を埋め込んだ内部損失による振動減衰能を有する充填材
が使用され、前記積層ゴムの弾性変形により前記生ゴム
が流動する際に、前記ランダムな金網、スティールウー
ル、またはバイアス金網との相対移動による塑性流動抵
抗を生じさせることにより前記充填材の内部損失を増大
させる構成とすることにより、上記目的を達成するもの
である。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図は本発明の第一実施例による積層ゴム支承体の
縦断面図であり、第2図は第1図中の線II−IIに沿った
横断面図である。
第1図および第2図において、複数のゴム状弾性材の
エラストマー層1と複数の金属板または硬質プラスチッ
ク板の補強板2とを交互に積層して一体化された積層ゴ
ム3は、中心部に空腔4を有する中空構造になってい
る。
積層ゴム3の中空部4は上下端面に端面プレート5、
6を焼付けまたは接着等で固着することにより密閉され
るが、該端面プレート5、6の内面すなわち中空部4の
上下面には該中空部内の高さ方向略中央部に所定の隙間
を残す高さまで突出する突起7、8が設けられている。
なお、この端面プレート5、6はその張り出し部5A、
6Aを利用して所定位置に固定されるものであり、例えば
取付け孔11が形成される。
また、密閉された前記中空部4内には、充填材9が封
入されている。
この充填材9は、中空形状の積層ゴム3が変形すると
き中空部4内で流動するが、その時に前記突起7、8に
よって受ける塑性流動抵抗により、微振動吸収性能を保
持したまま内部損失による振動減衰能の向上を実現する
ためのものである。
前記充填材9としては、ゴム、プラスチック、アスフ
ァルト、粘土などの可塑性体、つまり塑性流動抵抗を示
す性質の材料が使用される。
また、第1図および第2図の実施例では、前記突起
7、8を富士山型の形状にしたが、この突起の形状はそ
の他種々の形状に選定することができる。
以上説明した実施例によれば、エラストマー層1と補
強板2とを交互に積層して一体化した積層ゴム3の中心
部を上下に貫通する中空部が形成され、該中空部に内部
損失による振動減衰能を有する充填材が充填された積層
ゴム支承体において、前記充填材が充填された前記中空
部4はその上下端面に固着される上下の端面プレート
5、6により密閉され、前記充填材9としてゴム、プラ
スチック、アスファルトまたは粘土などの可塑性体が使
用され、前記上下の端面プレート5、6に前記中空部4
の高さ方向略中央部に高さ方向所定隙間を残す高さまで
突出する突起7、8が設けられ、前記積層ゴム3の弾性
変形により前記充填材9が流動する際に、前記突起7、
8による塑性流動抵抗を生じさせることにより前記充填
材9の内部損失を増大させる構成としたので、縦横ばね
定数比Kv/Khを所望の高い値(例えば900以上)に維持し
ながら、積層ゴム3が弾性変形する際に充填材9が流動
して突起7、8による塑性流動抵抗が生じることから、
内部損失を増大させて振動減衰能を向上させることがで
き、同時に、高周波微振動の吸収能も向上させることが
できる積層ゴム支承体が提供される。
なお、振動減衰能の大きさおよび周波数特性について
は、前記充填材9の材質を選択することにより、広い範
囲で適切なものに調整することができる。
第3図は第1の本発明の第二実施例による積層ゴム支
承体の縦断面図であり、第4図は第3図中の線IV−IVに
沿った横断面図である。
この第二実施例の構造は、突起7、8を中空円筒型に
する点で前述の第一実施例の構造と相違しており、その
他の部分は実質上同じであり、したがって、第1図およ
び第2図の各部に対応する部分をそれぞれ同一番号で表
示し、その詳細説明は省略する。
図示の第二実施例によっても、前述の第一実施例の場
合と同様、縦横ばね定数比Kv/Khを所望の高い値(例え
ば900以上)に維持しながら、積層ゴム3が弾性変形す
る際に充填材9が流動して突起7、8による塑性流動抵
抗が生じることから、内部損失を増大させて振動減衰能
を向上させることができ、同時に高周波微振動の吸収能
も向上させることができる積層ゴム支承体が提供され
る。
なお、本実施例においても、振動減衰能の大きさおよ
び周波数特性については、前記充填材9の材質を選択す
ることにより、広い範囲で適切なものに調整することが
できる。
以上図示の実施例では突起7、8を富士山型にする場
合および中空円筒型にする場合を例示したが、この突起
7、8は、積層ゴムの弾性変位により流動する充填材9
に対して塑性流動抵抗を与えるものであれば種々の形状
に自由に選定することができる。
第5図は第2の本発明による積層ゴム支承体の実施例
構造を示す縦断面図であり、第6図は第5図中の線VI−
VIに沿った縦断面図である。
第5図および第6図において、複数のゴム状弾性材の
エラストマー層21と複数の金属板または硬質プラスチッ
ク板の補強板22とを交互に積層して一体化された積層ゴ
ム23は、中心部に空腔(中空部)24を有する中空構造に
なっており、該空腔(中空部)は上下端面に端面プレー
ト25、26を焼付けまたは接着などで固着することにより
密閉される。
而して、第2の本発明によれば、前記中空部24内に生
ゴムを含む複合材料29が充填されている。
生ゴムは粘性の高い塑性材料であり、殆ど弾性を有し
ていない。また、生ゴムの粘性および塑性は略一定であ
り、生ゴムのみでは粘性や塑性を調整することができ
ず、したがって、減衰能の大きさや周波数特性を使用条
件に合わせることが困難である。
而して、第2の本発明によれば、中空部24内に封入さ
れる充填材29として、生ゴム内に他の部材を埋め込むこ
とにより内部損失による振動減衰能を有する複合材が使
用される。
前記生ゴム内に埋め込む他の部材としては、ランダム
な金網、スティールウール、または同芯配置の複数の中
空円筒形状バイアス金網などが使用される。
すなわち、この充填材29は、積層ゴム23の弾性変形に
より前記生ゴムが中空部24内を流動する際に、該生ゴム
の動きに対して、前記ランダムな金網、スティールウー
ルまたはバイアス金網との相対移動による塑性流動抵抗
が生じ、それによって、該充填材の内部損失を増大さ
せ、より優れた振動減衰能を発揮するものである。
第7図は前記複合材料19の具体例を示す模式図であ
る。
第7図の(A)は生ゴムにランダムな金網またはステ
ィールウールを添加した充填材29を示す。
このようなワイヤ状または不織布状の金属繊維を混入
する(埋め込む)ことにより、低荷重時でも縦ばね定数
Kvを高い値に維持しながら、積層ゴム23の弾性変形によ
り生ゴムが中空部24内を流動する際に、該生ゴムの動き
に対して塑性流動抵抗を生じさせて充填材29の内部損失
を増大させることができ、それにより、優れた振動減衰
能を発揮することができる。
これと同時に、微振動吸収性能を向上させることもで
きる。
第7図の(B)は生ゴムに同芯関係の複数の中空円筒
形状バイアス金網を埋め込む構造の充填材29を示す。
以上第5図〜第7図で説明した第2の本発明の実施例
によれば、高い粘性および塑性を示す生ゴムに金網など
の調整材を組合わせた複合材料を充填材として使用し、
これを中空部4に封入して中空構造の積層ゴム支承体を
構成したので、次のような効果を達成することができ
た。
(i)先ず、中空部24に充填材29を封入したので、中空
形状の積層ゴム23の自由表面積を減少させ、縦横ばね定
数比Kv/Khを所望の高い値(例えば900以上)に維持する
ことができ、同時に、微小変形時においても充分な減衰
作用を生じ得る積層ゴム支承体が得られた。
(ii)また、充填材29として生ゴムと金属などの塑性調
整材とを組合わせた複合材料を使用するので、積層ゴム
23の弾性変形により生ゴムが中空部24内を流動する際
に、該生ゴムの動きに対して塑性流動抵抗を生じさせて
充填材29の内部損失を増大させることができ、それによ
り、地震などにおける振動減衰能を一層向上させること
ができる。
第8図〜第11図は以上説明した積層ゴム支承体の使用
状況を例示する図である。
第8図および第9図は積層ゴム支承体50を単独に使用
し、1個づつで建物や装置、機器などの構造体60を基礎
や床などの基台70上に弾性支持する場合の側面図および
平面図である。
第10図および第11図は安定板80で複数(図示の例では
4個)の積層ゴム支承体50の上下端面を連結したものを
複数段(例えば5〜10段)にわたって組付けた多段免震
ユニット100を使用し、建築物や装置、機器などの構造
体60を、該多段免震ユニット100を介して、基礎や床な
どの基台70上に弾性支持する場合の側面図および平面図
である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなごとく、第1の本発明によれ
ば、エラストマー層と補強板とを交互に積層して一体化
した積層ゴムの中心部を上下に貫通する中空部が形成さ
れ、該中空部に内部損失による振動減衰能を有する充填
材が充填された積層ゴム支承体において、前記充填材が
充填された前記中空部はその上下端面に固着される上下
の端面プレートにより密閉され、前記充填材としてゴ
ム、プラスチック、アスファルトまたは粘土などの可塑
性体が使用され、前記上下の端面プレートに前記中空部
の高さ方向略中央部に高さ方向所定隙間を残す高さまで
突出する突起が設けられ、前記積層ゴムの弾性変形によ
り前記充填材が流動する際に、前記突起による塑性流動
抵抗を生じさせることにより前記充填材の内部損失を増
大させる構成としたので、縦ばね定数を高くして縦横ば
ね定数比を高い値に維持しながら、積層ゴムが弾性変形
する際に充填材の流動に対する前記突起による塑性流動
抵抗を生じさせることにより、内部損失を増大させて振
動減衰能を向上させることができ、同時に、高周波微振
動の吸収能も向上させることができる積層ゴム支承体が
提供される。
第2の本発明によれば、エラストマー層と補強板とを
交互に積層して一体化した積層ゴムの中心部を上下に貫
通する中空部が形成され、該中空部に内部損失による振
動減衰能を有する充填材が充填された積層ゴム支承体に
おいて、前記充填材が充填された前記中空部はその上下
端面に固着される上下の端面プレートにより密閉され、
前記充填材として生ゴムにランダムな金網、スティール
ウール、または同芯配置の複数の中空円筒形状バイアス
金網を埋め込んだ内部損失による振動減衰能を有する充
填材が使用され、前記積層ゴムの弾性変形により前記生
ゴムが流動する際に、前記ランダムな金網、スティール
ウール、またはバイアス金網との相対移動による塑性流
動抵抗を生じさせることにより前記充填材の内部損失を
増大させる構成としたので、縦ばね定数を高くして縦横
ばね定数比を高い値に維持しながら、積層ゴムが弾性変
形する際に中空部内を生ゴムが流動して前記金網等の埋
め込み部材による塑性流動抵抗が生じることにより、前
記充填材の内部損失を増大させて振動減衰能を向上させ
ることができ、同時に、高周波微振動の吸収能も向上さ
せることができる積層ゴム支承体が提供される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method between a foundation and a building, between a slab and a flooring,
Alternatively, they are installed between the floor and precision equipment, and elastically support these structures to protect them from earthquake vibrations or to insulate or isolate them from external vibrations such as passing vehicles. The present invention relates to a laminated rubber bearing for supporting vibration isolation. [Prior art] In buildings built on a foundation or precision equipment installed on a mounting table, it may be required to minimize transmission of external vibrations caused by earthquakes, passing vehicles, etc. . In particular, in the case of structures requiring high security and precision, such as nuclear facilities, computers, semiconductor manufacturing apparatuses, and electron microscopes, it is required to cut off seismic motions having large vibrations over a wide frequency range from micro-vibrations. In order to respond to such a request, the laminated rubber bearing is used to elastically support the structure with respect to the base. This laminated rubber bearing for seismic isolation support has a structure in which layers of combs and other elastomeric materials and reinforcing plates such as metal plates and hard plastic plates are alternately and integrally laminated,
Usually, a flange plate having mounting holes at its upper and lower ends is integrally fixed by baking or the like. Such a laminated rubber bearing has a high spring constant in the vertical direction and a low spring constant in the horizontal direction, and has a ratio of the vertical and horizontal spring constants of the vertical and horizontal spring constants Kv and Kh. Kv
/ Kh is required to be 900 or more. In this type of conventional laminated rubber bearing, when used for low load support, the vibration absorption capacity is maintained by reducing the diameter or increasing the height, but in this case the buckling load And the deformability decreases. In view of such a problem, it has been proposed to reduce the height while maintaining a large diameter by making the laminated rubber into a hollow cylindrical shape. However, simply by forming a hollow cylindrical shape, the rigidity in the vertical direction (vertical direction) is significantly reduced, and the desired vertical and horizontal spring constant ratio Kv / K
There was a problem that h could not be maintained. Further, since the damping characteristic of the laminated rubber bearing body is only the internal viscosity damping action of the elastomer layer itself, there is also a problem that the vibration damping ability becomes too small. Therefore, the laminated rubber bearing body is formed into a hollow cylindrical shape, and a filler such as a liquid or a viscoelastic material is filled in the hollow portion to reduce the free surface area of the laminated rubber, thereby restraining the deformation of the laminated rubber. A structure for preventing an excessive decrease in the constant Kv and ensuring a vibration damping capability has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-215824. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional structure in which a filler is filled in a hollow portion, the longitudinal spring constant Kv is effectively acted on and the longitudinal and lateral spring constant ratio Kv / Kh is reduced to a predetermined range. Although it can be increased, it is difficult to sufficiently increase the vibration damping force against low-frequency, large-amplitude vibration such as seismic force. The present invention has been made in view of the above prior art,
An object of the present invention is to reduce the internal loss by generating a plastic flow resistance due to the flow of the filler when the laminated rubber elastically deforms while maintaining a high ratio of the vertical and horizontal spring constants by increasing the vertical spring constant. It is an object of the present invention to provide a laminated rubber bearing body capable of improving the vibration damping ability by increasing the same, and at the same time, improving the absorbing ability of the high frequency micro vibration. [Means for Solving the Problem] The first aspect of the present invention is to form a hollow portion vertically penetrating a central portion of a laminated rubber obtained by alternately laminating an elastomer layer and a reinforcing plate, and forming the hollow portion. In the laminated rubber bearing body filled with a filler having a vibration damping capability due to internal loss, the hollow portion filled with the filler is sealed by upper and lower end plates fixed to upper and lower end surfaces thereof, and the filler is As a rubber, plastic, asphalt or a plastic body such as clay is used, a projection is provided on the upper and lower end plates to project to a height that leaves a predetermined height direction gap at a height direction substantially central portion of the hollow portion, and the protrusion is provided. When the filler flows due to the elastic deformation of the laminated rubber, the internal loss of the filler is increased by generating a plastic flow resistance due to the protrusion. This achieves the above object. According to a second aspect of the present invention, a hollow portion is formed which vertically passes through a central portion of a laminated rubber in which an elastomer layer and a reinforcing plate are alternately laminated and integrated, and the hollow portion has a vibration damping ability due to internal loss. In the laminated rubber bearing body filled with the filler, the hollow portion filled with the filler is sealed by upper and lower end plates fixed to the upper and lower end surfaces thereof, and a random wire mesh of raw rubber, steel wool as raw rubber is used as the filler. Or, a filler having a vibration damping ability due to internal loss embedded in a plurality of hollow cylindrical bias wire mesh of concentric arrangement is used, when the raw rubber flows due to elastic deformation of the laminated rubber, the random wire mesh, A configuration in which the internal loss of the filler is increased by generating plastic flow resistance due to relative movement with steel wool or a bias wire mesh. More, it is to achieve the above object. EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a laminated rubber bearing according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view taken along line II-II in FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, a laminated rubber 3 formed by alternately laminating a plurality of elastomer layers 1 of a rubber-like elastic material and a plurality of reinforcing plates 2 of a metal plate or a hard plastic plate is integrated into a central portion. Has a hollow structure having a cavity 4. The hollow portion 4 of the laminated rubber 3 has an end plate 5
6 is fixed by baking or bonding or the like, but the inner surfaces of the end face plates 5 and 6, that is, the upper and lower surfaces of the hollow portion 4, leave a predetermined gap at a substantially central portion in the height direction in the hollow portion. Protrusions 7 and 8 are provided so as to protrude. The end plates 5 and 6 have overhang portions 5A,
It is fixed at a predetermined position using 6A, and for example, an attachment hole 11 is formed. A filler 9 is sealed in the hermetically sealed hollow portion 4. The filler 9 flows in the hollow portion 4 when the hollow laminated rubber 3 is deformed, but due to the plastic flow resistance received by the projections 7 and 8 at that time, the internal loss is maintained while maintaining the fine vibration absorbing performance. This is to improve the vibration damping ability. As the filler 9, a plastic such as rubber, plastic, asphalt, or clay, that is, a material exhibiting plastic flow resistance is used. Also, in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the protrusions 7 and 8 are shaped like Mt. Fuji, but the shape of the protrusions can be selected from various other shapes. According to the embodiment described above, a hollow portion vertically penetrating the center portion of the laminated rubber 3 in which the elastomer layer 1 and the reinforcing plate 2 are alternately laminated and integrated is formed, and the hollow portion is caused by internal loss. In a laminated rubber bearing body filled with a filler having a vibration damping ability, the hollow portion 4 filled with the filler is sealed by upper and lower end plates 5 and 6 fixed to upper and lower end surfaces thereof. A plastic material such as rubber, plastic, asphalt or clay is used as 9, and the upper and lower end plates 5 and 6 are provided with the hollow portion 4.
Protrusions 7 and 8 are provided at approximately the center in the height direction to protrude to a height that leaves a predetermined clearance in the height direction. When the filler 9 flows due to elastic deformation of the laminated rubber 3,
8, the internal loss of the filler 9 is increased by generating a plastic flow resistance, so that the vertical and horizontal spring constant ratio Kv / Kh is maintained at a desired high value (for example, 900 or more) while the laminated rubber 3 is maintained. When the filler 9 is elastically deformed, the filler 9 flows and the plastic flow resistance due to the projections 7 and 8 is generated.
Provided is a laminated rubber bearing that can increase the internal loss and improve the vibration damping capability, and at the same time, can also enhance the high frequency microvibration absorption capability. It should be noted that the magnitude and frequency characteristics of the vibration damping ability can be appropriately adjusted in a wide range by selecting the material of the filler 9. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the laminated rubber bearing according to the second embodiment of the first invention, and FIG. 4 is a transverse sectional view taken along line IV-IV in FIG. The structure of the second embodiment differs from the structure of the first embodiment in that the projections 7 and 8 are hollow cylindrical, and the other parts are substantially the same. Parts corresponding to those in FIG. 2 are indicated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. According to the illustrated second embodiment, similarly to the case of the above-described first embodiment, when the laminated rubber 3 is elastically deformed while maintaining the vertical and horizontal spring constant ratio Kv / Kh at a desired high value (for example, 900 or more). Since the filler 9 flows and the plastic flow resistance is generated by the projections 7 and 8, the internal loss can be increased and the vibration damping ability can be improved, and at the same time, the absorption capacity of high frequency micro vibration can be improved. A laminated rubber bearing is provided. Also in the present embodiment, the magnitude and frequency characteristics of the vibration damping ability can be appropriately adjusted in a wide range by selecting the material of the filler 9. In the illustrated embodiment, the case where the protrusions 7 and 8 are formed in the shape of Mt. Fuji and the case where the protrusions 7 and 8 are formed in the shape of a hollow cylinder are illustrated.
Can be freely selected into various shapes, as long as the plastic flow resistance is given. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the structure of the embodiment of the laminated rubber bearing according to the second invention, and FIG. 6 is a line VI- in FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view along VI. In FIGS. 5 and 6, a laminated rubber 23 formed by alternately laminating a plurality of elastomer layers 21 made of rubber-like elastic material and a plurality of reinforcing plates 22 made of a metal plate or a hard plastic plate has a central portion. It has a hollow structure having a cavity (hollow portion) 24, and the cavity (hollow portion) is hermetically sealed by fixing end face plates 25 and 26 to the upper and lower end surfaces by baking or bonding. Thus, according to the second aspect of the present invention, the hollow material 24 is filled with the composite material 29 containing raw rubber. Raw rubber is a highly viscous plastic material and has almost no elasticity. Further, the viscosity and plasticity of the raw rubber are substantially constant, and the viscosity and the plasticity cannot be adjusted with the raw rubber alone. Therefore, it is difficult to adjust the magnitude of the damping capacity and the frequency characteristics to the use conditions. Thus, according to the second aspect of the present invention, a composite material having a vibration damping ability due to internal loss by embedding another member in raw rubber is used as the filler 29 sealed in the hollow portion 24. . As other members embedded in the raw rubber, a random wire mesh, steel wool, or a plurality of hollow cylindrical bias wire meshes arranged concentrically is used. That is, when the raw rubber flows in the hollow portion 24 due to the elastic deformation of the laminated rubber 23, the filler 29 moves relative to the random wire mesh, steel wool or bias wire mesh with respect to the movement of the raw rubber. Owing to the plastic flow resistance, thereby increasing the internal loss of the filler and exhibiting a better vibration damping ability. FIG. 7 is a schematic view showing a specific example of the composite material 19. As shown in FIG. FIG. 7 (A) shows a filler 29 obtained by adding random wire mesh or steel wool to raw rubber. By mixing (embedding) such a wire- or non-woven metal fiber, the longitudinal spring constant can be maintained even at low load.
While maintaining Kv at a high value, when the raw rubber flows through the hollow portion 24 due to the elastic deformation of the laminated rubber 23, plastic flow resistance is generated against the movement of the raw rubber, thereby increasing the internal loss of the filler 29. And thereby exhibit excellent vibration damping ability. At the same time, the microvibration absorption performance can be improved. FIG. 7 (B) shows a filler 29 having a structure in which a plurality of concentric hollow cylindrical bias wire nets are embedded in raw rubber. According to the second embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 5 to 7, a composite material obtained by combining an adjusting material such as a wire netting with raw rubber exhibiting high viscosity and plasticity is used as a filler,
Since this was sealed in the hollow portion 4 to form a laminated rubber bearing body having a hollow structure, the following effects could be achieved. (I) First, since the filler 29 is sealed in the hollow part 24, the free surface area of the hollow laminated rubber 23 is reduced, and the vertical and horizontal spring constant ratio Kv / Kh is maintained at a desired high value (for example, 900 or more). As a result, a laminated rubber bearing body capable of producing a sufficient damping action even at the time of minute deformation was obtained. (Ii) Since a composite material combining raw rubber and a plasticity adjusting material such as metal is used as the filler 29, the laminated rubber
When the raw rubber flows through the hollow portion 24 due to the elastic deformation of 23, plastic flow resistance can be generated against the movement of the raw rubber, and the internal loss of the filler 29 can be increased. The vibration damping ability can be further improved. FIG. 8 to FIG. 11 are diagrams illustrating the usage status of the laminated rubber support described above. FIGS. 8 and 9 are side views of the case where the laminated rubber bearing members 50 are used alone and the structures 60 such as buildings, devices and equipment are elastically supported on a base 70 such as a foundation or floor one by one. It is a figure and a top view. FIGS. 10 and 11 show a multi-stage assembly in which the upper and lower end surfaces of a plurality of (four in the illustrated example) laminated rubber supports 50 are connected by a stabilizer plate 80 over a plurality of stages (for example, 5 to 10 stages). Side view and plan view in the case of using a seismic unit 100 and elastically supporting a structure 60 such as a building, an apparatus, or an apparatus on a base 70 such as a foundation or a floor via the multi-stage seismic isolation unit 100. It is. [Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the hollow portion vertically penetrating the center of the laminated rubber in which the elastomer layers and the reinforcing plates are alternately laminated and integrated is formed. In the laminated rubber bearing body formed and filled with a filler having a vibration damping ability due to internal loss in the hollow portion, the hollow portion filled with the filler is formed by upper and lower end plates fixed to upper and lower end surfaces thereof. It is sealed, and a plastic body such as rubber, plastic, asphalt or clay is used as the filler, and protrudes to a height that leaves a predetermined gap in the height direction substantially at the center of the hollow portion in the upper and lower end plates in the height direction. A protrusion is provided, and when the filler flows due to elastic deformation of the laminated rubber, the internal loss of the filler is increased by generating a plastic flow resistance due to the protrusion. Since the vertical spring constant is increased and the vertical and horizontal spring constant ratio is maintained at a high value, the plastic rubber is elastically deformed to generate plastic flow resistance due to the flow of the filler due to the flow of the filler. Provided is a laminated rubber bearing that can increase the internal loss and improve the vibration damping capability, and at the same time, can also enhance the high frequency microvibration absorption capability. According to the second aspect of the present invention, a hollow portion is formed which vertically passes through a center portion of a laminated rubber in which an elastomer layer and a reinforcing plate are alternately laminated and integrated, and the hollow portion has a vibration damping capability due to internal loss. In the laminated rubber bearing body filled with a filler having, the hollow portion filled with the filler is sealed by upper and lower end plates fixed to upper and lower end surfaces thereof,
As the filler, a random wire netting in raw rubber, steel wool, or a filler having a vibration damping ability due to internal loss embedded with a plurality of hollow cylindrical bias wire nets arranged in a concentric arrangement is used, and the elastic rubber deforms the laminated rubber. When the raw rubber flows, the random wire mesh, steel wool, or a structure that increases the internal loss of the filler by causing plastic flow resistance due to relative movement with the bias wire mesh, so that the longitudinal spring constant is increased. While maintaining the vertical and horizontal spring constant ratio at a high value, when the laminated rubber is elastically deformed, the raw rubber flows in the hollow portion and plastic flow resistance is generated by the embedded member such as the wire mesh, so that the inside of the filler is By increasing the loss, the vibration damping ability can be improved, and at the same time, the absorption capacity of high frequency micro vibration can be improved. Layer rubber bearings is provided.
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の本発明による積層ゴム支承体の一実施例
の縦断面図、第2図は第1図中の線II−IIに沿った横断
面図、第3図は第1の本発明による積層ゴム支承体の他
の実施例の縦断面図、第4図は第3図中の線IV−IVに沿
った横断面図、第5図は第2の本発明の基本構成の縦断
面図、第6図は第5図中の線VI−VIに沿った横断面図、
第7図の(A)、(B)はそれぞれ第5図中の充填材の
種類を例示する模式的斜視図、第8図は積層ゴム支承体
を単独で使用する状態を例示する側面図、第9図は第8
図の平面図、第10図は積層ゴム支承体を多段免震ユニッ
トとして組立てて使用する状態を例示する側面図、第11
図は第10図の平面図である。
1、21……エラストマー層、2、22……補強板、3、23
……積層ゴム、4、24……中空部、5……端面プレー
ト、6……端面プレート、7、8……突起、9、29……
充填材、50……積層ゴム支承体、60……構造体、70……
基台、100……多段免震ユニット。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a laminated rubber bearing according to the first invention, FIG. 2 is a transverse sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the laminated rubber bearing according to the first invention, FIG. 4 is a transverse sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the basic structure of the present invention, FIG. 6 is a transverse sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7 (A) and 7 (B) are each a schematic perspective view illustrating the type of the filler in FIG. 5, FIG. 8 is a side view illustrating a state in which the laminated rubber bearing is used alone, FIG. 9 shows the eighth
FIG. 10 is a plan view, and FIG. 10 is a side view illustrating a state where the laminated rubber bearing body is assembled and used as a multi-stage seismic isolation unit.
The figure is a plan view of FIG. 1, 21 ... elastomer layer, 2, 22 ... reinforcing plate, 3, 23
... Laminated rubber, 4, 24 ... Hollow part, 5 ... End face plate, 6 ... End face plate, 7, 8 ... Protrusion, 9, 29 ...
Filler, 50 …… Laminated rubber bearing, 60 …… Structure, 70 ……
Base, 100 ... Multi-stage seismic isolation unit.
Claims (1)
した積層ゴムの中心部を上下に貫通する中空部が形成さ
れ、該中空部に内部損失による振動減衰能を有する充填
材が充填された積層ゴム支承体において、 前記充填材が充填された前記中空部はその上下端面に固
着される上下の端面プレートにより密閉され、前記充填
材としてゴム、プラスチック、アスファルトまたは粘土
などの可塑性体が使用され、前記上下の端面プレートに
前記中空部の高さ方向略中央部に高さ方向所定隙間を残
す高さまで突出する突起が設けられ、前記積層ゴムの弾
性変形により前記充填材が流動する際に、前記突起によ
る塑性流動抵抗を生じさせることにより前記充填材の内
部損失を増大させることを特徴とする積層ゴム支承体。 2.エラストマー層と補強板とを交互に積層して一体化
した積層ゴムの中心部を上下に貫通する中空部が形成さ
れ、該中空部に内部損失による振動減衰能を有する充填
材が充填された積層ゴム支承体において、 前記充填材が充填された前記中空部はその上下端面に固
着される上下の端面プレートにより密閉され、前記充填
材として生ゴムにランダムな金網、スティールウール、
または同芯配置の複数の中空円筒形状バイアス金網を埋
め込んだ内部損失による振動減衰能を有する充填材が使
用され、前記積層ゴムの弾性変形により前記生ゴムが流
動する際に、前記ランダムな金網、スティールウール、
またはバイアス金網との相対移動による塑性流動抵抗を
生じさせることにより前記充填材の内部損失を増大させ
ることを特徴とする積層ゴム支承体。(57) [Claims] A laminate in which an elastomer layer and a reinforcing plate are alternately laminated and integrated into a laminated rubber, and a hollow portion penetrating vertically through a central portion of the laminated rubber is formed, and the hollow portion is filled with a filler having a vibration damping ability due to internal loss. In the rubber bearing body, the hollow portion filled with the filler is sealed by upper and lower end plates fixed to the upper and lower end surfaces thereof, and a rubber such as rubber, plastic, asphalt or clay is used as the filler, The upper and lower end plates are provided with projections projecting to a height that leaves a predetermined height direction gap substantially at the center in the height direction of the hollow portion, and when the filler flows due to elastic deformation of the laminated rubber, A laminated rubber bearing, wherein the internal loss of the filler is increased by causing plastic flow resistance due to the projections. 2. A laminate in which an elastomer layer and a reinforcing plate are alternately laminated and integrated into a laminated rubber, and a hollow portion penetrating vertically through a central portion of the laminated rubber is formed, and the hollow portion is filled with a filler having a vibration damping ability due to internal loss. In the rubber bearing body, the hollow portion filled with the filler is sealed by upper and lower end plates fixed to the upper and lower end surfaces thereof, and a random wire mesh of raw rubber, steel wool,
Alternatively, a filler having vibration damping ability due to internal loss embedded in a plurality of hollow cylindrical bias wire meshes concentrically arranged is used, and when the raw rubber flows due to elastic deformation of the laminated rubber, the random wire mesh, steel wool,
Alternatively, the laminated rubber bearing body increases the internal loss of the filler by generating plastic flow resistance due to relative movement with a bias wire net.
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