JPH06101740A - 積層ゴム支承 - Google Patents
積層ゴム支承Info
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- JPH06101740A JPH06101740A JP4292649A JP29264992A JPH06101740A JP H06101740 A JPH06101740 A JP H06101740A JP 4292649 A JP4292649 A JP 4292649A JP 29264992 A JP29264992 A JP 29264992A JP H06101740 A JPH06101740 A JP H06101740A
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- Japan
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- rubber
- viscoelastic
- plate
- hard
- elastic
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- 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
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, 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
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/022—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising laminated structures of alternating elastomeric and rigid layers
-
- 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
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
- F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material
- F16F3/093—Units comprising several springs made of plastics or the like material the springs being of different materials, e.g. having different types of rubber
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 座屈性能と減衰性能の両者を向上させること
にある。 【構成】 柱状の粘弾性体（5）と、粘弾性部材（4）
と、その周囲に配置された拘束体（1）とで構成され
る。この拘束体（1）は、硬質板（3）とゴム状弾性板
（2）とを、そのゴム状弾性板（2）が硬質板（3）の外
周部間に配置されるように交互に積層した積層体であ
り、その拘束体（1）のゴム状弾性板（2）の内側に粘弾
性部材（4）を配置してゴム状弾性板（2）の内側の硬質
板（3）間を粘弾性部材（4）で埋め込む。この粘弾性部
材（4）及び硬質板（3）の積層部位にその上下両端に開
口する筒形中空部（6）を形成し、その筒形中空部（6）
よりも過大な体積を有する粘弾性体（5）を圧入する。
この粘弾性体（5）の圧入により、粘弾性部材（4）と拘
束体（1）との良好な機械的嵌合を形成する。尚、この
粘弾性体（5）の代わりに、弾性体又は粘性体を筒形中
空部（6）に圧入することもできる。
にある。 【構成】 柱状の粘弾性体（5）と、粘弾性部材（4）
と、その周囲に配置された拘束体（1）とで構成され
る。この拘束体（1）は、硬質板（3）とゴム状弾性板
（2）とを、そのゴム状弾性板（2）が硬質板（3）の外
周部間に配置されるように交互に積層した積層体であ
り、その拘束体（1）のゴム状弾性板（2）の内側に粘弾
性部材（4）を配置してゴム状弾性板（2）の内側の硬質
板（3）間を粘弾性部材（4）で埋め込む。この粘弾性部
材（4）及び硬質板（3）の積層部位にその上下両端に開
口する筒形中空部（6）を形成し、その筒形中空部（6）
よりも過大な体積を有する粘弾性体（5）を圧入する。
この粘弾性体（5）の圧入により、粘弾性部材（4）と拘
束体（1）との良好な機械的嵌合を形成する。尚、この
粘弾性体（5）の代わりに、弾性体又は粘性体を筒形中
空部（6）に圧入することもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は積層ゴム支承に関し、詳
しくは、構造物〔建築物、橋、タンク等〕や機器類〔電
子計算機、医療機器、保安機器、精密製造機器、分析解
析機器等〕、美術工芸品類を載置した状態で支持し、地
震、機械振動、交通振動などにより入力される加速度を
低減する周囲拘束型の積層ゴム支承に関する。
しくは、構造物〔建築物、橋、タンク等〕や機器類〔電
子計算機、医療機器、保安機器、精密製造機器、分析解
析機器等〕、美術工芸品類を載置した状態で支持し、地
震、機械振動、交通振動などにより入力される加速度を
低減する周囲拘束型の積層ゴム支承に関する。
【０００２】
【従来の技術】構造物、各種機器類や美術工芸品類など
に入力される加速度を低減させる免震支承として使用さ
れるものに例えば積層ゴム支承がある。この積層ゴム支
承は、鋼板などの硬質板と圧縮永久歪みの小さい軟質の
ゴム状弾性板とを交互に積層した構造を有し、下部構造
物と上部構造物間に配置してその上部構造物を水平方向
に揺動自在に支持し、地震の入力加速度を低減して上部
構造物を地震の破壊力から保護するものである。
に入力される加速度を低減させる免震支承として使用さ
れるものに例えば積層ゴム支承がある。この積層ゴム支
承は、鋼板などの硬質板と圧縮永久歪みの小さい軟質の
ゴム状弾性板とを交互に積層した構造を有し、下部構造
物と上部構造物間に配置してその上部構造物を水平方向
に揺動自在に支持し、地震の入力加速度を低減して上部
構造物を地震の破壊力から保護するものである。
【０００３】上述のように免震支承として使用される積
層ゴム支承では、減衰性能、及び鉛直荷重に対する安定
性〔以下、座屈性能と称す〕が非常に重要な性能となっ
ている。以下、この減衰性能及び座屈性能の二つの性能
に基づいて従来例を示して詳述する。
層ゴム支承では、減衰性能、及び鉛直荷重に対する安定
性〔以下、座屈性能と称す〕が非常に重要な性能となっ
ている。以下、この減衰性能及び座屈性能の二つの性能
に基づいて従来例を示して詳述する。
【０００４】まず、減衰性能に関しては、この減衰性能
が悪いと、免震動作時の振動エネルギー吸収能力がほと
んどなく、免震動作の横揺れが鎮まるまでに長時間を要
し実用性に欠ける。そこで、減衰性能を高めるために、
積層ゴム支承の他に外部ダンパーを併用したり、ゴム状
弾性板に高減衰ゴムを使用した積層ゴム支承が開発され
ている。その他、減衰性能を高める手段を講じた積層ゴ
ム支承を以下に説明する。
が悪いと、免震動作時の振動エネルギー吸収能力がほと
んどなく、免震動作の横揺れが鎮まるまでに長時間を要
し実用性に欠ける。そこで、減衰性能を高めるために、
積層ゴム支承の他に外部ダンパーを併用したり、ゴム状
弾性板に高減衰ゴムを使用した積層ゴム支承が開発され
ている。その他、減衰性能を高める手段を講じた積層ゴ
ム支承を以下に説明する。
【０００５】まず、特公昭６０−４７４１７号公報に開
示されたものは、ゴム状弾性板層の輪郭内に空間を設
け、その空間に粘弾性体を充填し、粘弾性体の変形エネ
ルギーによって振動減衰性能を高める構造を有する。
示されたものは、ゴム状弾性板層の輪郭内に空間を設
け、その空間に粘弾性体を充填し、粘弾性体の変形エネ
ルギーによって振動減衰性能を高める構造を有する。
【０００６】また、特開昭６４−５８３７０号公報に開
示されたものは、柱状の粘弾性体を貫通孔に挿入・充填
してその周囲の拘束体によって拘束することによって、
水平方向に大きな変形能力を有したまま、高い鉛直方向
の剛性と荷重支持能力を発現させ、そして、拘束体及び
／又は粘弾性体に主として摩擦減衰による振動エネルギ
ー吸収効果を持たせた周囲拘束型の構造を有する。
示されたものは、柱状の粘弾性体を貫通孔に挿入・充填
してその周囲の拘束体によって拘束することによって、
水平方向に大きな変形能力を有したまま、高い鉛直方向
の剛性と荷重支持能力を発現させ、そして、拘束体及び
／又は粘弾性体に主として摩擦減衰による振動エネルギ
ー吸収効果を持たせた周囲拘束型の構造を有する。
【０００７】更に、実開平２−５４９３３号公報に開示
されたものは、鋼板などの硬質板と軟質のゴム状弾性板
とを交互に積層した弾性支持体を形成し、この弾性支持
体の軸方向に延びる貫通孔の中に粘性体を収容すると共
に、その粘性体と上記弾性支持体を上端板と下端板で挾
着して、これを構造物とその構造物を支持する支持部と
の間に介挿させたものにおいて、上記鋼板がその鋼板の
内周面を貫通孔の内部まで延ばした延設部を設けて、鋼
板と粘性体との接触面積を増大させ、摩擦力を大きく
し、減衰能力を向上させる構造を有する。
されたものは、鋼板などの硬質板と軟質のゴム状弾性板
とを交互に積層した弾性支持体を形成し、この弾性支持
体の軸方向に延びる貫通孔の中に粘性体を収容すると共
に、その粘性体と上記弾性支持体を上端板と下端板で挾
着して、これを構造物とその構造物を支持する支持部と
の間に介挿させたものにおいて、上記鋼板がその鋼板の
内周面を貫通孔の内部まで延ばした延設部を設けて、鋼
板と粘性体との接触面積を増大させ、摩擦力を大きく
し、減衰能力を向上させる構造を有する。
【０００８】次に、座屈性能に関しては、この座屈性能
が悪いと、地震により剪断変形した積層ゴム支承がその
鉛直荷重によって座屈する場合がある。この積層ゴム支
承では、剪断変形した時の剪断変位と水平荷重との関係
から座屈点が求められ、剪断変位がその座屈点を過ぎる
と、その剪断変位が急激に大きくなる。このように、座
屈現象を発現しやすい積層ゴム支承は、支承自身及び上
部構造物に対して大きな損傷を与えるので実用に供する
ことができない。この座屈性能は、硬質板とゴム状弾性
板とを交互に積層し、その積層体の高さ方向に貫通孔を
形成した周囲拘束型の積層ゴム支承の場合、その二次形
状係数や硬質板の貫通孔の内径によって大きく影響を受
ける。即ち、二次形状係数が小さくか、貫通孔の内径の
硬質板外径に対する割合〔内径／外径〕が大きくなるか
のいずれか一方で、小さい剪断変形量により積層ゴム支
承が座屈する。
が悪いと、地震により剪断変形した積層ゴム支承がその
鉛直荷重によって座屈する場合がある。この積層ゴム支
承では、剪断変形した時の剪断変位と水平荷重との関係
から座屈点が求められ、剪断変位がその座屈点を過ぎる
と、その剪断変位が急激に大きくなる。このように、座
屈現象を発現しやすい積層ゴム支承は、支承自身及び上
部構造物に対して大きな損傷を与えるので実用に供する
ことができない。この座屈性能は、硬質板とゴム状弾性
板とを交互に積層し、その積層体の高さ方向に貫通孔を
形成した周囲拘束型の積層ゴム支承の場合、その二次形
状係数や硬質板の貫通孔の内径によって大きく影響を受
ける。即ち、二次形状係数が小さくか、貫通孔の内径の
硬質板外径に対する割合〔内径／外径〕が大きくなるか
のいずれか一方で、小さい剪断変形量により積層ゴム支
承が座屈する。
【０００９】以上に述べた減衰性能と座屈性能の両者に
関しては、上述した硬質板の貫通孔に粘弾性体や塑性体
を挿入・充填した周囲拘束型の積層ゴム支承の場合、そ
の減衰性能を向上させるために上記粘弾性体や塑性体の
体積を増加させる目的でその貫通孔の内径を大きくする
と、座屈性能が悪くなって実用に供することができな
い。逆に、座屈性能を向上させるために、上記貫通孔の
内径を小さくすれば、粘弾性体や塑性体の体積が減少
し、必要とするだけの減衰性能を確保することができな
い。このように、貫通孔の内径の大きさは、減衰性能と
座屈性能に対して逆の効果を呈し、二つの性能に対して
相反する影響を与える。
関しては、上述した硬質板の貫通孔に粘弾性体や塑性体
を挿入・充填した周囲拘束型の積層ゴム支承の場合、そ
の減衰性能を向上させるために上記粘弾性体や塑性体の
体積を増加させる目的でその貫通孔の内径を大きくする
と、座屈性能が悪くなって実用に供することができな
い。逆に、座屈性能を向上させるために、上記貫通孔の
内径を小さくすれば、粘弾性体や塑性体の体積が減少
し、必要とするだけの減衰性能を確保することができな
い。このように、貫通孔の内径の大きさは、減衰性能と
座屈性能に対して逆の効果を呈し、二つの性能に対して
相反する影響を与える。
【００１０】例えば、特開平３−１６３２３１号公報に
開示されたものは、貫通孔より過大にした体積を有する
粘弾性体を貫通孔に圧入することにより、積層体の貫通
孔に挿入・充填されて自由表面がその貫通孔内面で拘束
された粘弾性体が、過大体積分だけゴム状弾性板に膨ら
み出し、この粘弾性体の硬質板間での膨らみ出しによ
り、粘弾性体と貫通孔の内周面とを空隙なく完全に密着
させることができて粘弾性体の積層体との機械的嵌合状
態が良好となり、高減衰性能を保持したままで座屈性能
を高めた構造を有する。
開示されたものは、貫通孔より過大にした体積を有する
粘弾性体を貫通孔に圧入することにより、積層体の貫通
孔に挿入・充填されて自由表面がその貫通孔内面で拘束
された粘弾性体が、過大体積分だけゴム状弾性板に膨ら
み出し、この粘弾性体の硬質板間での膨らみ出しによ
り、粘弾性体と貫通孔の内周面とを空隙なく完全に密着
させることができて粘弾性体の積層体との機械的嵌合状
態が良好となり、高減衰性能を保持したままで座屈性能
を高めた構造を有する。
【００１１】また、前述した特開昭６４−５８３７０号
公報に開示された積層ゴム支承では、貫通孔に挿入・充
填される粘弾性体を、粘弾性体と硬質板とを交互に積層
した積層型粘弾性体とした構造も開示されており、これ
によって、減衰性能と共に、座屈性能も向上させるよう
にしている。
公報に開示された積層ゴム支承では、貫通孔に挿入・充
填される粘弾性体を、粘弾性体と硬質板とを交互に積層
した積層型粘弾性体とした構造も開示されており、これ
によって、減衰性能と共に、座屈性能も向上させるよう
にしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した各
種の積層ゴム支承では、以下の問題を有している。
種の積層ゴム支承では、以下の問題を有している。
【００１３】まず、特公昭６０−４７４１７号公報に開
示された積層ゴム支承では、減衰性能を発現させるため
の粘弾性体を鋼板間に充填しているが、この構造では、
特開平３−１６３２３１号公報に開示されたように上記
粘弾性体を鋼板間に体積過剰に充填することが不可能で
あり、そのため、粘弾性体に空隙が発生する。これによ
り、鉛直荷重の支持能力、座屈性能及び剪断変形による
エネルギーの吸収能力が低下するという問題があった。
また、上記公報には、減衰性能を発現するために鋼板間
に粘性体を充填する技術も開示されている。しかしなが
ら、粘性体の場合、減衰定数への寄与が小さく減衰効果
が少ない。
示された積層ゴム支承では、減衰性能を発現させるため
の粘弾性体を鋼板間に充填しているが、この構造では、
特開平３−１６３２３１号公報に開示されたように上記
粘弾性体を鋼板間に体積過剰に充填することが不可能で
あり、そのため、粘弾性体に空隙が発生する。これによ
り、鉛直荷重の支持能力、座屈性能及び剪断変形による
エネルギーの吸収能力が低下するという問題があった。
また、上記公報には、減衰性能を発現するために鋼板間
に粘性体を充填する技術も開示されている。しかしなが
ら、粘性体の場合、減衰定数への寄与が小さく減衰効果
が少ない。
【００１４】また、特開昭６４−５８３７０号公報に開
示された積層ゴム支承では、前述したように貫通孔の内
径の大きさは、減衰性能と座屈性能に対して逆の効果を
呈し、二つの性能に対して相反する影響を与えるため、
実用に供するための座屈性能を保持しつつ、減衰性能を
向上させることに限界がある。
示された積層ゴム支承では、前述したように貫通孔の内
径の大きさは、減衰性能と座屈性能に対して逆の効果を
呈し、二つの性能に対して相反する影響を与えるため、
実用に供するための座屈性能を保持しつつ、減衰性能を
向上させることに限界がある。
【００１５】更に、実開平２−５４９３３号公報に開示
された積層ゴム支承では、弾性支持体の軸方向に延びる
貫通孔の中に粘性体を収容すると共に、その粘性体と弾
性支持体を上端板と下端板で挾着しているだけで、粘弾
性体が体積過剰に充填されていないので、特公昭６０−
４７４１７号公報について上述したように座屈性能の低
下を招来するという問題があった。また、粘性体である
ため減衰性能を向上させる効果としては小さいことは明
らかである。
された積層ゴム支承では、弾性支持体の軸方向に延びる
貫通孔の中に粘性体を収容すると共に、その粘性体と弾
性支持体を上端板と下端板で挾着しているだけで、粘弾
性体が体積過剰に充填されていないので、特公昭６０−
４７４１７号公報について上述したように座屈性能の低
下を招来するという問題があった。また、粘性体である
ため減衰性能を向上させる効果としては小さいことは明
らかである。
【００１６】最後に、特開平３−１６３２３１号公報に
開示された積層ゴム支承では、関東大震災のような非常
に大きな地震時に発生する剪断変形量〔２５〜３０cm；
剪断歪みで１５０〜１８０％と推定〕に対しては、粘弾
性体の流動によりその粘弾性体に空隙が発生しやすく、
座屈性能の向上に対して効果が少ないという問題があ
り、同時に、粘弾性体が剪断変形する割合が低くなり、
エネルギー吸収能力が低下し、減衰性能も低下するとい
う問題があった。また、この公報に開示された積層型粘
弾性体を使用する場合、積層型粘弾性体の硬質板を積層
体の硬質板に対して高さを揃えなければならず、これが
不十分であると、粘弾性体のゴム状弾性板への膨らみ出
しが不十分となり、良好な機械的嵌合状態を得ることが
困難となって座屈性能が低下する虞があるという問題が
あった。
開示された積層ゴム支承では、関東大震災のような非常
に大きな地震時に発生する剪断変形量〔２５〜３０cm；
剪断歪みで１５０〜１８０％と推定〕に対しては、粘弾
性体の流動によりその粘弾性体に空隙が発生しやすく、
座屈性能の向上に対して効果が少ないという問題があ
り、同時に、粘弾性体が剪断変形する割合が低くなり、
エネルギー吸収能力が低下し、減衰性能も低下するとい
う問題があった。また、この公報に開示された積層型粘
弾性体を使用する場合、積層型粘弾性体の硬質板を積層
体の硬質板に対して高さを揃えなければならず、これが
不十分であると、粘弾性体のゴム状弾性板への膨らみ出
しが不十分となり、良好な機械的嵌合状態を得ることが
困難となって座屈性能が低下する虞があるという問題が
あった。
【００１７】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、座屈性能と減
衰性能の両者を向上させ得る積層ゴム支承を提供するこ
とにある。
されたもので、その目的とするところは、座屈性能と減
衰性能の両者を向上させ得る積層ゴム支承を提供するこ
とにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、硬質板とゴム状弾性板
とを、そのゴム状弾性板が硬質板の外周部間に配置され
るように交互に積層した拘束体を具備し、その拘束体の
ゴム状弾性板内側に粘弾性部材を配置することによって
ゴム状弾性板内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込ん
で、その粘弾性部材及び硬質板の積層部位にその積層方
向の両端に開口する筒形中空部を形成し、その筒形中空
部に、筒形中空部よりも過大体積を有する粘弾性体を圧
入したことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、硬質板とゴム状弾性板
とを、そのゴム状弾性板が硬質板の外周部間に配置され
るように交互に積層した拘束体を具備し、その拘束体の
ゴム状弾性板内側に粘弾性部材を配置することによって
ゴム状弾性板内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込ん
で、その粘弾性部材及び硬質板の積層部位にその積層方
向の両端に開口する筒形中空部を形成し、その筒形中空
部に、筒形中空部よりも過大体積を有する粘弾性体を圧
入したことを特徴とする。
【００１９】また、本発明は、硬質板とゴム状弾性板と
を、そのゴム状弾性板が硬質板の外周部間に配置される
ように交互に積層した拘束体を具備し、その拘束体のゴ
ム状弾性板内側に粘弾性部材を配置することによってゴ
ム状弾性板内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んで、
その粘弾性部材及び硬質板の積層部位にその積層方向の
両端に開口する筒形中空部を形成し、その筒形中空部
に、筒形中空部よりも過大体積を有する弾性体又は粘性
体を圧入したことを特徴とする。
を、そのゴム状弾性板が硬質板の外周部間に配置される
ように交互に積層した拘束体を具備し、その拘束体のゴ
ム状弾性板内側に粘弾性部材を配置することによってゴ
ム状弾性板内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んで、
その粘弾性部材及び硬質板の積層部位にその積層方向の
両端に開口する筒形中空部を形成し、その筒形中空部
に、筒形中空部よりも過大体積を有する弾性体又は粘性
体を圧入したことを特徴とする。
【００２０】尚、上記粘性体を圧入する場合、粘弾性部
材と粘性体との間に拡散防止膜を介在させることが望ま
しい。
材と粘性体との間に拡散防止膜を介在させることが望ま
しい。
【００２１】
【作用】本発明に係る積層ゴム支承では、ゴム状弾性板
内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んだことにより、
硬質板の内径〔筒形中空部の内径〕が小さくなって座屈
性能の向上が図れる。また、硬質板の内周部間に粘弾性
部材が位置することで、粘弾性部材の剪断変形が支配的
となり、主として摩擦減衰によるエネルギー吸収能力の
向上が図れ、更に、過剰体積の粘弾性体、弾性体或いは
粘性体のいずれかを筒形中空部に圧入したことにより、
上記粘弾性体、弾性体或いは粘性体が硬質板間の粘弾性
部材に膨らみ出し、その硬質板間の粘弾性部材がゴム状
弾性板に膨らみ出すことによって、硬質板間の粘弾性部
材とゴム状弾性体間に良好な機械的嵌合状態が得られ、
エネルギー吸収能力がより一層向上して減衰性能の向上
が図れる。
内側の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んだことにより、
硬質板の内径〔筒形中空部の内径〕が小さくなって座屈
性能の向上が図れる。また、硬質板の内周部間に粘弾性
部材が位置することで、粘弾性部材の剪断変形が支配的
となり、主として摩擦減衰によるエネルギー吸収能力の
向上が図れ、更に、過剰体積の粘弾性体、弾性体或いは
粘性体のいずれかを筒形中空部に圧入したことにより、
上記粘弾性体、弾性体或いは粘性体が硬質板間の粘弾性
部材に膨らみ出し、その硬質板間の粘弾性部材がゴム状
弾性板に膨らみ出すことによって、硬質板間の粘弾性部
材とゴム状弾性体間に良好な機械的嵌合状態が得られ、
エネルギー吸収能力がより一層向上して減衰性能の向上
が図れる。
【００２２】
【実施例】本発明に係る積層ゴム支承の実施例を図１乃
至図２１に示して説明する。
至図２１に示して説明する。
【００２３】図１（ａ）（ｂ）に示す実施例の積層ゴム
支承は、柱状の粘弾性体（5）と、粘弾性部材（4）〔外
径Ｄ3、内径Ｄ4〕と、その周囲に配置された拘束体
（1）とで構成される。この拘束体（1）は、硬質板
（3）〔外径Ｄ5、内径Ｄ6〕とゴム状弾性板（2）〔外径
Ｄ1、内径Ｄ2〕とを、ゴム状弾性板（2）が硬質板（3）
の外周部間に配置されるように交互に積層した積層体で
あり、拘束体（1）のゴム状弾性板（2）の内側に粘弾性
部材（4）を配置してゴム状弾性板（2）の内側の硬質板
（3）間を粘弾性部材（4）で埋め込む。この粘弾性部材
（4）及び硬質板（3）の積層部位にその上下両端に貫通
開口する筒形中空部（6）〔内径Ｄ4〕を形成し、その筒
形中空部（6）よりも過大な体積を有する粘弾性体（5）
を圧入する。この粘弾性体（5）の圧入により、後述す
るような粘弾性体（5）と拘束体（1）との良好な機械的
嵌合を形成する。
支承は、柱状の粘弾性体（5）と、粘弾性部材（4）〔外
径Ｄ3、内径Ｄ4〕と、その周囲に配置された拘束体
（1）とで構成される。この拘束体（1）は、硬質板
（3）〔外径Ｄ5、内径Ｄ6〕とゴム状弾性板（2）〔外径
Ｄ1、内径Ｄ2〕とを、ゴム状弾性板（2）が硬質板（3）
の外周部間に配置されるように交互に積層した積層体で
あり、拘束体（1）のゴム状弾性板（2）の内側に粘弾性
部材（4）を配置してゴム状弾性板（2）の内側の硬質板
（3）間を粘弾性部材（4）で埋め込む。この粘弾性部材
（4）及び硬質板（3）の積層部位にその上下両端に貫通
開口する筒形中空部（6）〔内径Ｄ4〕を形成し、その筒
形中空部（6）よりも過大な体積を有する粘弾性体（5）
を圧入する。この粘弾性体（5）の圧入により、後述す
るような粘弾性体（5）と拘束体（1）との良好な機械的
嵌合を形成する。
【００２４】尚、拘束体（1）の上下面には、硬質材料
からなる環状の上下部連結鋼板（7）（8）が取り付けら
れ、硬質板（3）、ゴム状弾性板（2）及び上下部連結鋼
板（7）（8）は、例えば加硫或いは成形加工時に各接合
面に接着剤を塗布しておくことにより一体化されてい
る。一方、粘弾性体（5）の上下面には、硬質の上下部
連結鋼板（9）（10）が取り付けられている。図中、（1
1）は拘束体（1）の外周に被着された被覆ゴムである。
からなる環状の上下部連結鋼板（7）（8）が取り付けら
れ、硬質板（3）、ゴム状弾性板（2）及び上下部連結鋼
板（7）（8）は、例えば加硫或いは成形加工時に各接合
面に接着剤を塗布しておくことにより一体化されてい
る。一方、粘弾性体（5）の上下面には、硬質の上下部
連結鋼板（9）（10）が取り付けられている。図中、（1
1）は拘束体（1）の外周に被着された被覆ゴムである。
【００２５】積層ゴム支承では、拘束体（1）のゴム状
弾性板（2）間にある硬質板（3）の内周部が粘弾性部材
（4）内に〔粘弾性部材（4）の外径Ｄ3−硬質板（3）の
内径Ｄ6〕分だけ延長された形で埋め込まれた構造を有
し、その粘弾性部材（4）に形成された筒形中空部（6）
に、過大体積を有する粘弾性体（5）を、後述する方法
に基づいて圧入した上で実使用する。その実使用時に
は、拘束体（1）の上下部連結鋼板（7）（8）を上下部
取付鋼板（12）（13）にボルト締めで取り付けて筒形中
空部（6）に粘弾性体（5）を圧入した状態を保持した積
層ゴム支承を、上下部構造物（14）（15）間に介在させ
て上下部取付鋼板（12）（13）を上下部構造物（14）
（15）にボルト締めして実使用する。
弾性板（2）間にある硬質板（3）の内周部が粘弾性部材
（4）内に〔粘弾性部材（4）の外径Ｄ3−硬質板（3）の
内径Ｄ6〕分だけ延長された形で埋め込まれた構造を有
し、その粘弾性部材（4）に形成された筒形中空部（6）
に、過大体積を有する粘弾性体（5）を、後述する方法
に基づいて圧入した上で実使用する。その実使用時に
は、拘束体（1）の上下部連結鋼板（7）（8）を上下部
取付鋼板（12）（13）にボルト締めで取り付けて筒形中
空部（6）に粘弾性体（5）を圧入した状態を保持した積
層ゴム支承を、上下部構造物（14）（15）間に介在させ
て上下部取付鋼板（12）（13）を上下部構造物（14）
（15）にボルト締めして実使用する。
【００２６】ここで、拘束体（1）を構成する硬質板
（3）は、粘弾性部材（4）の外周方向への膨らみ出しを
拘束するため、例えば、鋼板等の高剛性の部材からな
り、また、ゴム状弾性板（2）は、高減衰ゴム等からな
る。
（3）は、粘弾性部材（4）の外周方向への膨らみ出しを
拘束するため、例えば、鋼板等の高剛性の部材からな
り、また、ゴム状弾性板（2）は、高減衰ゴム等からな
る。
【００２７】粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）は、円
柱状の他に、角柱状等の任意の平面形状で形成すること
が可能で、その素材としては、天然ゴムとその誘電体、
各種合成ゴム及びゴム状プラスチック等のゴム状粘弾性
体を示すエラストマーがすべて含まれる。尚、粘弾性部
材及び粘弾性体（4）（5）は、同じ材料でも異なった材
料でもどちらでも差し支えない。
柱状の他に、角柱状等の任意の平面形状で形成すること
が可能で、その素材としては、天然ゴムとその誘電体、
各種合成ゴム及びゴム状プラスチック等のゴム状粘弾性
体を示すエラストマーがすべて含まれる。尚、粘弾性部
材及び粘弾性体（4）（5）は、同じ材料でも異なった材
料でもどちらでも差し支えない。
【００２８】粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）は、そ
の分子構造が架橋構造又は非架橋構造のどちらでも差し
支えなく、ゴム状弾性板（2）と同様、硬質板（3）及び
上下部連結鋼板（7）（8）に接着されていても接着され
ていなくてもどちらでも差し支えない。但し、粘弾性部
材及び粘弾性体の温度依存性を少なくするには、一般的
に架橋構造の方が好ましく、また、接着させている方
が、大変形領域でより安定な剪断歪みを粘弾性体に与え
ることができて、減衰定数の向上にとって好ましい。
の分子構造が架橋構造又は非架橋構造のどちらでも差し
支えなく、ゴム状弾性板（2）と同様、硬質板（3）及び
上下部連結鋼板（7）（8）に接着されていても接着され
ていなくてもどちらでも差し支えない。但し、粘弾性部
材及び粘弾性体の温度依存性を少なくするには、一般的
に架橋構造の方が好ましく、また、接着させている方
が、大変形領域でより安定な剪断歪みを粘弾性体に与え
ることができて、減衰定数の向上にとって好ましい。
【００２９】粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）は、剪
断変形時における損失係数ｔａｎδが０.３以上１.５以
下で、且つ、剪断弾性率Ｇが４kgf/cm2以上２０kgf/cm2
以下の力学的特性を持っているものが好ましく、構造物
などへの地震による入力加速度を低減する目的で使用さ
れる積層ゴム支承では、より好ましくは、損失係数ｔａ
ｎ δが０.５以上１.３以下で、且つ、剪断弾性率Ｇが
６kgf/cm2以上１５kgf/cm2以下である。
断変形時における損失係数ｔａｎδが０.３以上１.５以
下で、且つ、剪断弾性率Ｇが４kgf/cm2以上２０kgf/cm2
以下の力学的特性を持っているものが好ましく、構造物
などへの地震による入力加速度を低減する目的で使用さ
れる積層ゴム支承では、より好ましくは、損失係数ｔａ
ｎ δが０.５以上１.３以下で、且つ、剪断弾性率Ｇが
６kgf/cm2以上１５kgf/cm2以下である。
【００３０】また、ゴム状弾性板（2）は、剪断変形時
における損失係数ｔａｎ δが０.１以上０.６以下で、
且つ、剪断弾性率Ｇが３kgf/cm2以上１５kgf/cm2以下の
力学的特性を持っているものが好ましく、構造物などへ
の地震による入力加速度を低減する目的で使用される積
層ゴム支承では、より好ましくは、損失係数ｔａｎδが
０.２以上０.５以下で、且つ、剪断弾性率Ｇが５kgf/cm
2以上１２kgf/cm2以下である。また、ゴム状弾性板
（2）は、圧縮永久歪みが小さく、硬度Ｈsが、例えば、
５０前後の軟質ゴム状弾性板である。
における損失係数ｔａｎ δが０.１以上０.６以下で、
且つ、剪断弾性率Ｇが３kgf/cm2以上１５kgf/cm2以下の
力学的特性を持っているものが好ましく、構造物などへ
の地震による入力加速度を低減する目的で使用される積
層ゴム支承では、より好ましくは、損失係数ｔａｎδが
０.２以上０.５以下で、且つ、剪断弾性率Ｇが５kgf/cm
2以上１２kgf/cm2以下である。また、ゴム状弾性板
（2）は、圧縮永久歪みが小さく、硬度Ｈsが、例えば、
５０前後の軟質ゴム状弾性板である。
【００３１】ここで、粘弾性部材及び粘弾性体（4）
（5）の剪断弾性率Ｇが４kgf/cm2未満の場合、積層ゴム
支承の減衰性能を向上させる効果が小さくなり、ゴム状
弾性板（2）の剪断弾性率Ｇが３kgf/cm2未満の場合、積
層ゴム支承の水平剛性が小さくなり、わずかな振動入力
によって変形量が大きくなり、積層ゴム支承の限界変形
量を超えてしまう問題が発生する。また、粘弾性部材及
び粘弾性体（4）（5）の剪断弾性率Ｇが２０kgf/cm2よ
り大きい場合、ゴム状弾性板（2）の剪断弾性率Ｇが１
５kgf/cm2より大きい場合、積層ゴム支承の水平剛性が
大きくなることによって積層ゴム支承の固有周波数が大
きくなり、防振効果、免震効果が小さくなる。
（5）の剪断弾性率Ｇが４kgf/cm2未満の場合、積層ゴム
支承の減衰性能を向上させる効果が小さくなり、ゴム状
弾性板（2）の剪断弾性率Ｇが３kgf/cm2未満の場合、積
層ゴム支承の水平剛性が小さくなり、わずかな振動入力
によって変形量が大きくなり、積層ゴム支承の限界変形
量を超えてしまう問題が発生する。また、粘弾性部材及
び粘弾性体（4）（5）の剪断弾性率Ｇが２０kgf/cm2よ
り大きい場合、ゴム状弾性板（2）の剪断弾性率Ｇが１
５kgf/cm2より大きい場合、積層ゴム支承の水平剛性が
大きくなることによって積層ゴム支承の固有周波数が大
きくなり、防振効果、免震効果が小さくなる。
【００３２】粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）の損失
係数ｔａｎ δが０.３未満の場合、ゴム状弾性板（2）
の損失係数ｔａｎ δが０.１未満の場合、減衰性能が小
さくなり、免震動作時の振動吸収能力がほとんどなくな
る。また、粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）の損失係
数ｔａｎ δが１.５より大きい場合、ゴム状弾性板
（2）の損失係数ｔａｎ δが０.６より大きい場合、固
有振動数より高い周波数における減衰効果が小さくな
り、高次モードの振動が発生しやすくなるという問題が
発生する。
係数ｔａｎ δが０.３未満の場合、ゴム状弾性板（2）
の損失係数ｔａｎ δが０.１未満の場合、減衰性能が小
さくなり、免震動作時の振動吸収能力がほとんどなくな
る。また、粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）の損失係
数ｔａｎ δが１.５より大きい場合、ゴム状弾性板
（2）の損失係数ｔａｎ δが０.６より大きい場合、固
有振動数より高い周波数における減衰効果が小さくな
り、高次モードの振動が発生しやすくなるという問題が
発生する。
【００３３】ここで、拘束体（1）の硬質板（3）の外径
Ｄ5、その内径Ｄ6、粘弾性部材（4）の外径Ｄ3の関係
は、 ０.９≧Ｄ3／Ｄ5≧０.３、且つ、０.８≧Ｄ6／Ｄ5≧０.
１ であることが、減衰性能と座屈性能の両者を向上させる
上で望ましい。
Ｄ5、その内径Ｄ6、粘弾性部材（4）の外径Ｄ3の関係
は、 ０.９≧Ｄ3／Ｄ5≧０.３、且つ、０.８≧Ｄ6／Ｄ5≧０.
１ であることが、減衰性能と座屈性能の両者を向上させる
上で望ましい。
【００３４】つまり、Ｄ3／Ｄ5＜０.３の場合には、高
減衰な粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）の支承全体で
占める割合が小さくなり、減衰性能を高める効果が低下
する。また、Ｄ3／Ｄ5＞０.９の場合には、ゴム状弾性
板（2）の幅〔ゴム状弾性板（2）の外径Ｄ1−ゴム状弾
性板（2）の内径Ｄ2）／２〕が小さくなることによっ
て、粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）への拘束効果が
小さくなり、座屈性能が低下する。
減衰な粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）の支承全体で
占める割合が小さくなり、減衰性能を高める効果が低下
する。また、Ｄ3／Ｄ5＞０.９の場合には、ゴム状弾性
板（2）の幅〔ゴム状弾性板（2）の外径Ｄ1−ゴム状弾
性板（2）の内径Ｄ2）／２〕が小さくなることによっ
て、粘弾性部材及び粘弾性体（4）（5）への拘束効果が
小さくなり、座屈性能が低下する。
【００３５】Ｄ6／Ｄ5＜０.１の場合には、粘弾性体
（5）の外径Ｄ4が小さくなり、過剰体積の粘弾性体
（5）を圧入する効果が低下し、充分な機械的嵌合が得
られない。また、Ｄ6／Ｄ5＞０.８の場合には、粘弾性
体（5）の外径Ｄ4が大きくなり、拘束体（1）の幅
〔（Ｄ5−Ｄ6）／２〕が小さくなり、粘弾性部材及び粘
弾性体（4）（5）への拘束効果が小さくなり、座屈性能
が低下する。
（5）の外径Ｄ4が小さくなり、過剰体積の粘弾性体
（5）を圧入する効果が低下し、充分な機械的嵌合が得
られない。また、Ｄ6／Ｄ5＞０.８の場合には、粘弾性
体（5）の外径Ｄ4が大きくなり、拘束体（1）の幅
〔（Ｄ5−Ｄ6）／２〕が小さくなり、粘弾性部材及び粘
弾性体（4）（5）への拘束効果が小さくなり、座屈性能
が低下する。
【００３６】尚、積層ゴム支承が支持する鉛直荷重が小
さい場合には、上述した範囲でよいが、その鉛直荷重が
大きくなると、より高い座屈性能が要求されるため、そ
の場合には、
さい場合には、上述した範囲でよいが、その鉛直荷重が
大きくなると、より高い座屈性能が要求されるため、そ
の場合には、
【００３７】０.８≧Ｄ3／Ｄ5≧０.３、且つ、０.７≧
Ｄ6／Ｄ5≧０.１ であることが好ましい。
Ｄ6／Ｄ5≧０.１ であることが好ましい。
【００３８】図１の実施例は、粘弾性体（5）に架橋構
造のものを使用した場合の積層ゴム支承を示し、この積
層ゴム支承は、図２乃至図４に示すように以下の要領で
もって製造される。
造のものを使用した場合の積層ゴム支承を示し、この積
層ゴム支承は、図２乃至図４に示すように以下の要領で
もって製造される。
【００３９】まず、図２に示すように固定板（16）上に
固定用フランジ（17）を介して上述した拘束体（1）及
び粘弾性部材（4）等を一体化したものを固定し、その
上部に取り付けられた引張用フランジ（18）に治具〔図
示せず〕を係止させた上で上方に向けて高さＨ1となる
まで引張り力を作用させる。この状態で、筒形中空部
（6）よりも過大体積を有する粘弾性体（5）を、治具
（19）により上下方向に引張り力を作用させることによ
り、その外径を筒形中空部（6）の内径よりも小さくし
た状態でその筒形中空部（6）に挿入配置する。上記拘
束体（1）を高さＨ1となるまで引張力を作用させること
なく、粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に容易に挿入す
ることが可能な場合は、拘束体（1）をＨ1まで引張る必
要はない。
固定用フランジ（17）を介して上述した拘束体（1）及
び粘弾性部材（4）等を一体化したものを固定し、その
上部に取り付けられた引張用フランジ（18）に治具〔図
示せず〕を係止させた上で上方に向けて高さＨ1となる
まで引張り力を作用させる。この状態で、筒形中空部
（6）よりも過大体積を有する粘弾性体（5）を、治具
（19）により上下方向に引張り力を作用させることによ
り、その外径を筒形中空部（6）の内径よりも小さくし
た状態でその筒形中空部（6）に挿入配置する。上記拘
束体（1）を高さＨ1となるまで引張力を作用させること
なく、粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に容易に挿入す
ることが可能な場合は、拘束体（1）をＨ1まで引張る必
要はない。
【００４０】そして、粘弾性体（5）に作用していた上
下方向の引張り力を解除することにより、図３に示すよ
うに粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に充填し、更に、
拘束体（1）に作用していた上方への引張り力を解除す
ることにより、図４に示すようにゴム状弾性板（2）の
復元力により、高さがＨ1からＨ2まで減少する。これに
より、粘弾性体（5）の粘弾性部材（4）への膨らみ出し
が、粘弾性部材（4）に派生してその粘弾性部材（4）が
ゴム状弾性板（2）に膨らみ出すことにより、粘弾性部
材（4）と拘束体（1）との良好な機械的嵌合が得られる
〔後述の図１１参照〕。図１（ｂ）に示す実使用状態で
は上部構造物の重量が載荷されるため、粘弾性体（5）
の粘弾性部材（4）への膨らみ出し、及びその粘弾性部
材（4）のゴム状弾性板（2）への膨らみ出しが更に大き
くなり、粘弾性部材（4）と拘束体（1）とのより一層良
好な機械的嵌合が得られる。
下方向の引張り力を解除することにより、図３に示すよ
うに粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に充填し、更に、
拘束体（1）に作用していた上方への引張り力を解除す
ることにより、図４に示すようにゴム状弾性板（2）の
復元力により、高さがＨ1からＨ2まで減少する。これに
より、粘弾性体（5）の粘弾性部材（4）への膨らみ出し
が、粘弾性部材（4）に派生してその粘弾性部材（4）が
ゴム状弾性板（2）に膨らみ出すことにより、粘弾性部
材（4）と拘束体（1）との良好な機械的嵌合が得られる
〔後述の図１１参照〕。図１（ｂ）に示す実使用状態で
は上部構造物の重量が載荷されるため、粘弾性体（5）
の粘弾性部材（4）への膨らみ出し、及びその粘弾性部
材（4）のゴム状弾性板（2）への膨らみ出しが更に大き
くなり、粘弾性部材（4）と拘束体（1）とのより一層良
好な機械的嵌合が得られる。
【００４１】尚、上述した実施例では、筒形中空部
（6）に、架橋構造を有する粘弾性体（5）を圧入した構
造及び製法について説明したが、本発明はこれに限定さ
れることなく、この粘弾性体の代わりに、弾性体を圧入
した同一構造及び製法による積層ゴム支承としてもよ
い。
（6）に、架橋構造を有する粘弾性体（5）を圧入した構
造及び製法について説明したが、本発明はこれに限定さ
れることなく、この粘弾性体の代わりに、弾性体を圧入
した同一構造及び製法による積層ゴム支承としてもよ
い。
【００４２】一方、粘弾性体（5）に非架橋構造のもの
を使用する場合には、図５に示すように筒形中空部
（6）と粘弾性体（5）との相互の接触面を、粘弾性体
（5）の挿入方向に対して傾くテーパ面、即ち、粘弾性
体（5）の外径、及び筒形中空部（6）の内径が上方から
下方へ向けて徐々に縮径するようなテーパ面とすること
が好ましい。このようにすれば、粘弾性体（5）が非架
橋構造であっても、図６に示すように粘弾性体（5）を
相互のテーパ面に沿わせて挿入することにより、過大体
積を有する粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に圧入する
ことが可能となり、その挿入作業が極めて容易に行えて
製作性が向上する。
を使用する場合には、図５に示すように筒形中空部
（6）と粘弾性体（5）との相互の接触面を、粘弾性体
（5）の挿入方向に対して傾くテーパ面、即ち、粘弾性
体（5）の外径、及び筒形中空部（6）の内径が上方から
下方へ向けて徐々に縮径するようなテーパ面とすること
が好ましい。このようにすれば、粘弾性体（5）が非架
橋構造であっても、図６に示すように粘弾性体（5）を
相互のテーパ面に沿わせて挿入することにより、過大体
積を有する粘弾性体（5）を筒形中空部（6）に圧入する
ことが可能となり、その挿入作業が極めて容易に行えて
製作性が向上する。
【００４３】本発明は、筒形中空部（6）に圧入する部
材として、上述した粘弾性体、弾性体以外に、図７に示
すような粘性体（20）を使用することが望ましい。この
粘性体（20）としては、例えば、アロマ系、ナフテン
系、或いはパラフィン系オイル等の鉱物油系軟化剤や、
ひまし油、綿実油、なたね油、ロシン、パラフィン系オ
イル等の植物油系軟化剤や、シリコン油、ポリブテン、
ポリイソブチレン等の低分子量オイルなどが好ましい。
尚、図中、（21）は粘性体（20）を、上部連結鋼板
（7）に設けられた注入口（22）から筒形中空部（6）に
注入・充填した後、その注入口（22）を閉塞するプラグ
であり、拘束体（1）及び粘弾性部材（4）等の他の構成
部材については、前述の場合と同様であるため、説明は
省略する。
材として、上述した粘弾性体、弾性体以外に、図７に示
すような粘性体（20）を使用することが望ましい。この
粘性体（20）としては、例えば、アロマ系、ナフテン
系、或いはパラフィン系オイル等の鉱物油系軟化剤や、
ひまし油、綿実油、なたね油、ロシン、パラフィン系オ
イル等の植物油系軟化剤や、シリコン油、ポリブテン、
ポリイソブチレン等の低分子量オイルなどが好ましい。
尚、図中、（21）は粘性体（20）を、上部連結鋼板
（7）に設けられた注入口（22）から筒形中空部（6）に
注入・充填した後、その注入口（22）を閉塞するプラグ
であり、拘束体（1）及び粘弾性部材（4）等の他の構成
部材については、前述の場合と同様であるため、説明は
省略する。
【００４４】この粘性体（20）を使用した場合、拘束体
（1）の硬質板（3）の外径Ｄ5、その内径Ｄ6、粘弾性部
材（4）の外径Ｄ3の関係は、
（1）の硬質板（3）の外径Ｄ5、その内径Ｄ6、粘弾性部
材（4）の外径Ｄ3の関係は、
【００４５】０.９≧Ｄ3／Ｄ5≧０.１、且つ、０.８≧
Ｄ6／Ｄ5、且つ、Ｄ6≧１０mm であることが望ましい。
Ｄ6／Ｄ5、且つ、Ｄ6≧１０mm であることが望ましい。
【００４６】Ｄ3／Ｄ5＜０.１の場合には、高減衰な粘
弾性部材（4）の支承全体で占める割合が小さくなり、
減衰性能を高める効果が低下する。また、Ｄ3／Ｄ5＞
０.９の場合には、ゴム状弾性板（2）の幅〔ゴム状弾性
板（2）の外径Ｄ1−ゴム状弾性板（2）の内径Ｄ2）／
２〕が小さくなることによって、粘弾性部材（4）への
拘束効果が小さくなり、座屈性能が低下する。
弾性部材（4）の支承全体で占める割合が小さくなり、
減衰性能を高める効果が低下する。また、Ｄ3／Ｄ5＞
０.９の場合には、ゴム状弾性板（2）の幅〔ゴム状弾性
板（2）の外径Ｄ1−ゴム状弾性板（2）の内径Ｄ2）／
２〕が小さくなることによって、粘弾性部材（4）への
拘束効果が小さくなり、座屈性能が低下する。
【００４７】Ｄ6＜１０mmの場合には、筒形中空部（6）
に粘性体（20）を充填するための注入口（22）の内径が
小さくなり、注入作業が困難となり、また、粘性体（2
0）の外径Ｄ4が小さくなり、過剰体積の粘性体（20）を
圧入する効果が低下し、充分な機械的嵌合が得られな
い。また、Ｄ6／Ｄ5＞０.８の場合には、粘性体（20）
の外径Ｄ4が大きくなり、拘束体（1）の幅〔（Ｄ5−
Ｄ6）／２〕が小さくなり、粘弾性体（4）への拘束効果
が小さくなり、座屈性能が低下する。
に粘性体（20）を充填するための注入口（22）の内径が
小さくなり、注入作業が困難となり、また、粘性体（2
0）の外径Ｄ4が小さくなり、過剰体積の粘性体（20）を
圧入する効果が低下し、充分な機械的嵌合が得られな
い。また、Ｄ6／Ｄ5＞０.８の場合には、粘性体（20）
の外径Ｄ4が大きくなり、拘束体（1）の幅〔（Ｄ5−
Ｄ6）／２〕が小さくなり、粘弾性体（4）への拘束効果
が小さくなり、座屈性能が低下する。
【００４８】尚、積層ゴム支承が支持する鉛直荷重が小
さい場合には、上述した範囲でよいが、その鉛直荷重が
大きくなると、より高い座屈性能が要求されるため、そ
の場合には、
さい場合には、上述した範囲でよいが、その鉛直荷重が
大きくなると、より高い座屈性能が要求されるため、そ
の場合には、
【００４９】０.８≧Ｄ3／Ｄ5≧０.３、且つ、０.７≧
Ｄ6／Ｄ5≧０.０５ であることが好ましい。
Ｄ6／Ｄ5≧０.０５ であることが好ましい。
【００５０】このように筒形中空部（6）に粘性体（2
0）を充填した場合、前述した粘弾性体（5）を充填した
場合〔図１（ｂ）参照〕よりも、硬質板（3）の内径Ｄ6
を小さくすることが可能となり、より高い減衰性能及び
座屈性能を発揮させることができる。
0）を充填した場合、前述した粘弾性体（5）を充填した
場合〔図１（ｂ）参照〕よりも、硬質板（3）の内径Ｄ6
を小さくすることが可能となり、より高い減衰性能及び
座屈性能を発揮させることができる。
【００５１】この粘性体（20）を使用した図７の実施例
の積層ゴム支承は、図８乃至図１０に示すように以下の
要領でもって製造される。
の積層ゴム支承は、図８乃至図１０に示すように以下の
要領でもって製造される。
【００５２】まず、図８に示すように上述した拘束体
（1）及び粘弾性部材（4）等を一体化したものを用意す
る。この時、支承高さはＨ0であり、筒形中空部（6）の
体積がＶ0となっている。そして、これを、図９に示す
ように固定板（23）上に連結板（24）を介して固定し、
その上部に取り付けられた引張用フランジ（25）に治具
（26）を係止させた上で上方に向けて高さＨ0からＨ1ま
で引張り力を作用させる。これにより、筒形中空部
（6）の体積がＶ0からＶ1まで増加し、この状態で、粘
性体注入ノズル（27）から過大体積となった筒形中空部
（6）に粘性体（20）を注入・充填する。
（1）及び粘弾性部材（4）等を一体化したものを用意す
る。この時、支承高さはＨ0であり、筒形中空部（6）の
体積がＶ0となっている。そして、これを、図９に示す
ように固定板（23）上に連結板（24）を介して固定し、
その上部に取り付けられた引張用フランジ（25）に治具
（26）を係止させた上で上方に向けて高さＨ0からＨ1ま
で引張り力を作用させる。これにより、筒形中空部
（6）の体積がＶ0からＶ1まで増加し、この状態で、粘
性体注入ノズル（27）から過大体積となった筒形中空部
（6）に粘性体（20）を注入・充填する。
【００５３】そして、注入口（22）をプラグ（21）で閉
栓した後、拘束体（1）に作用していた上方への引張り
力を解除することにより、ゴム状弾性板（2）の復元力
により、図１０に示すように拘束体（1）の高さがＨ
2〔Ｈ1＞Ｈ2＞Ｈ0〕となって過大体積を有する粘性体
（20）が圧入されたことになる。これにより、粘性体
（20）の粘弾性部材（4）への膨らみ出しが、粘弾性部
材（4）に派生してその粘弾性部材（4）がゴム状弾性板
（2）に膨らみ出すことにより、粘弾性部材（4）と拘束
体（1）との良好な機械的嵌合が得られる。図７に示す
実使用状態では上部構造物の重量が載荷されるため、そ
の粘性体（20）の粘弾性部材（4）への膨らみ出し、及
びその粘弾性部材（4）のゴム状弾性板（2）への膨らみ
出しが更に大きくなり、粘弾性部材（4）と拘束体（1）
とのより一層良好な機械的嵌合が得られる。
栓した後、拘束体（1）に作用していた上方への引張り
力を解除することにより、ゴム状弾性板（2）の復元力
により、図１０に示すように拘束体（1）の高さがＨ
2〔Ｈ1＞Ｈ2＞Ｈ0〕となって過大体積を有する粘性体
（20）が圧入されたことになる。これにより、粘性体
（20）の粘弾性部材（4）への膨らみ出しが、粘弾性部
材（4）に派生してその粘弾性部材（4）がゴム状弾性板
（2）に膨らみ出すことにより、粘弾性部材（4）と拘束
体（1）との良好な機械的嵌合が得られる。図７に示す
実使用状態では上部構造物の重量が載荷されるため、そ
の粘性体（20）の粘弾性部材（4）への膨らみ出し、及
びその粘弾性部材（4）のゴム状弾性板（2）への膨らみ
出しが更に大きくなり、粘弾性部材（4）と拘束体（1）
とのより一層良好な機械的嵌合が得られる。
【００５４】尚、上述のようにして使用する粘性体（2
0）としては、減衰性能が高い高粘度の材料が好ましい
が、注入時に気泡が入らないようにするために特殊な注
入装置が必要となる。従って、実用的には気泡が入って
も大気圧で容易に抜ける１００cStから１００００cStの
粘性体（20）が好ましい。
0）としては、減衰性能が高い高粘度の材料が好ましい
が、注入時に気泡が入らないようにするために特殊な注
入装置が必要となる。従って、実用的には気泡が入って
も大気圧で容易に抜ける１００cStから１００００cStの
粘性体（20）が好ましい。
【００５５】図１１は架橋構造の粘弾性体を使用した図
１（ｂ）の積層ゴム支承〔実使用状態〕の要部拡大断面
図で、過大体積を有する粘弾性体（5）を筒形中空部
（6）に圧入して拘束体（1）との良好な機械的嵌合状態
を示す。同図に示す状態では、粘弾性体（5）の自由表
面が筒形中空部（6）の内周面に拘束され、粘弾性体
（5）が拘束体（1）に膨らみ出す。この粘弾性体（5）
の粘弾性部材（4）への膨らみ出し（28）は、粘弾性部
材（4）に派生してこの粘弾性部材（4）がゴム状弾性板
（2）に膨らみ出す。粘弾性部材及び粘弾性体（4）
（5）の膨らみ出し（28）（29）により、粘弾性部材及
び粘弾性体（4）（5）に空隙が発生することなく、拘束
体（1）との良好な機械的嵌合が得られる。
１（ｂ）の積層ゴム支承〔実使用状態〕の要部拡大断面
図で、過大体積を有する粘弾性体（5）を筒形中空部
（6）に圧入して拘束体（1）との良好な機械的嵌合状態
を示す。同図に示す状態では、粘弾性体（5）の自由表
面が筒形中空部（6）の内周面に拘束され、粘弾性体
（5）が拘束体（1）に膨らみ出す。この粘弾性体（5）
の粘弾性部材（4）への膨らみ出し（28）は、粘弾性部
材（4）に派生してこの粘弾性部材（4）がゴム状弾性板
（2）に膨らみ出す。粘弾性部材及び粘弾性体（4）
（5）の膨らみ出し（28）（29）により、粘弾性部材及
び粘弾性体（4）（5）に空隙が発生することなく、拘束
体（1）との良好な機械的嵌合が得られる。
【００５６】ここで、図１１の拡大部分に示すように、
粘弾性部材（4）の膨らみ出し（29）による過剰体積
〔ゴム状弾性板（2）一層当たり〕をＶa、粘弾性体
（5）の全体積をＶb、筒形中空部（7）の全体積をＶc、
ゴム状弾性板（2）の層数をｎとした場合、Ｖb＝（Ｖa
×ｎ）＋Ｖcという関係が成り立ち、その一層の厚みを
ＴRとした場合、粘弾性部材（4）の膨らみ出し（29）の
長さｄaは、ゴム状弾性板（2）一層の厚みＴRの５〜６
０％、即ち、ｄa＝（０.０５〜０.６）×ＴRとなり、こ
の長さｄaにゴム状弾性板（2）の内表面積を乗じた体積
分〔Ｖa×ｎ〕を筒形中空部（6）の体積Ｖcよりも過大
とした粘弾性体（5）を使用する。
粘弾性部材（4）の膨らみ出し（29）による過剰体積
〔ゴム状弾性板（2）一層当たり〕をＶa、粘弾性体
（5）の全体積をＶb、筒形中空部（7）の全体積をＶc、
ゴム状弾性板（2）の層数をｎとした場合、Ｖb＝（Ｖa
×ｎ）＋Ｖcという関係が成り立ち、その一層の厚みを
ＴRとした場合、粘弾性部材（4）の膨らみ出し（29）の
長さｄaは、ゴム状弾性板（2）一層の厚みＴRの５〜６
０％、即ち、ｄa＝（０.０５〜０.６）×ＴRとなり、こ
の長さｄaにゴム状弾性板（2）の内表面積を乗じた体積
分〔Ｖa×ｎ〕を筒形中空部（6）の体積Ｖcよりも過大
とした粘弾性体（5）を使用する。
【００５７】以上のように、積層ゴム支承では、硬質板
（3）の内周部を粘弾性部材（4）ので埋め込むことによ
って、硬質板（3）の内径が小さくなり座屈性能が向上
する。特に、粘性体（20）を使用した場合、硬質板
（3）の内径を更に小さくすることができて座屈性能が
大幅に向上する。また、硬質板（3）の内周部間に粘弾
性部材（4）が位置することで、粘弾性部材（4）の剪断
変形が支配的となり、主として摩擦減衰によるエネルギ
ー吸収能力が向上し、更に、過剰体積を有する粘弾性体
（5）を筒形中空部（6）に圧入したことにより、粘弾性
部材及び粘弾性体（4）（5）に空隙が発生せず、良好な
機械的嵌合状態が得られ、エネルギー吸収能力がより一
層向上して減衰性能も向上する。
（3）の内周部を粘弾性部材（4）ので埋め込むことによ
って、硬質板（3）の内径が小さくなり座屈性能が向上
する。特に、粘性体（20）を使用した場合、硬質板
（3）の内径を更に小さくすることができて座屈性能が
大幅に向上する。また、硬質板（3）の内周部間に粘弾
性部材（4）が位置することで、粘弾性部材（4）の剪断
変形が支配的となり、主として摩擦減衰によるエネルギ
ー吸収能力が向上し、更に、過剰体積を有する粘弾性体
（5）を筒形中空部（6）に圧入したことにより、粘弾性
部材及び粘弾性体（4）（5）に空隙が発生せず、良好な
機械的嵌合状態が得られ、エネルギー吸収能力がより一
層向上して減衰性能も向上する。
【００５８】尚、積層ゴム支承の製造において、成型品
の加硫時、ゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混
ざる等によって、ゴム状弾性板（2）と硬質板（3）間の
接着強度が低下する可能性が考えられる。即ち、図１２
（ａ）に示すように加硫中、ゴム状弾性板（2）が図中
矢印方向に沿って熱膨張により移動する〔ここでは、上
記成型品を外周側方から加熱した場合を示す〕。同図
（ｂ）では、ゴム状弾性板（2）が均等に移動する理想
的状態を示すが、実際上は、同図（ｃ）に示すようにゴ
ム状弾性板（2）と硬質板（3）間に粘弾性部材（4）が
一部残留したり、或いは、同図（ｄ）に示すようにゴム
状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混ざったゴムが硬
質板（3）に接する可能性がある。このような状態にな
ると、ゴム状弾性板（2）に対して最適な表面処理を行
った硬質板（3）にゴム状弾性板（2）が接しないことが
原因となって、ゴム状弾性板（2）と硬質板（3）間の接
着強度が低下する。
の加硫時、ゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混
ざる等によって、ゴム状弾性板（2）と硬質板（3）間の
接着強度が低下する可能性が考えられる。即ち、図１２
（ａ）に示すように加硫中、ゴム状弾性板（2）が図中
矢印方向に沿って熱膨張により移動する〔ここでは、上
記成型品を外周側方から加熱した場合を示す〕。同図
（ｂ）では、ゴム状弾性板（2）が均等に移動する理想
的状態を示すが、実際上は、同図（ｃ）に示すようにゴ
ム状弾性板（2）と硬質板（3）間に粘弾性部材（4）が
一部残留したり、或いは、同図（ｄ）に示すようにゴム
状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混ざったゴムが硬
質板（3）に接する可能性がある。このような状態にな
ると、ゴム状弾性板（2）に対して最適な表面処理を行
った硬質板（3）にゴム状弾性板（2）が接しないことが
原因となって、ゴム状弾性板（2）と硬質板（3）間の接
着強度が低下する。
【００５９】そこで、上記現象を未然に防止する手段と
して、図１３に示す構造とすることが望ましい。即ち、
同図に示すように粘弾性部材（4）とゴム状弾性板（2）
との間に、例えば、Ｏリング等のシーリング部材（30）
を介在させ、このシーリング部材（30）により、成型品
の加硫時にゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混
在しないように規制し、ゴム状弾性板（2）と硬質板
（3）間の接着強度が低下しないようにする。
して、図１３に示す構造とすることが望ましい。即ち、
同図に示すように粘弾性部材（4）とゴム状弾性板（2）
との間に、例えば、Ｏリング等のシーリング部材（30）
を介在させ、このシーリング部材（30）により、成型品
の加硫時にゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）とが混
在しないように規制し、ゴム状弾性板（2）と硬質板
（3）間の接着強度が低下しないようにする。
【００６０】また、他の手段として、図１４（ａ）に示
すようにゴム状弾性板（2）と同じ配合で薄いストリッ
プゴム（31）をゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）の
両者に接するように設置する。これにより、図１４
（ｂ）に示すように加硫時、ゴム状弾性板（2）が移動
しても粘弾性部材（4）と混在した部分が硬質板（3）に
接することがなくなり、ゴム状弾性板（2）と硬質板
（3）間の接着強度が低下することはない。さらに、別
の手段として、図１５（ａ）に示すように三角形状の断
面を持つゴム状弾性板（2）と同じ配合のゴム（32）を
ゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）の両者間に、粘弾
性部材（4）を挟み込むように設置する。このようにす
れば、図１５（ｂ）に示すように加硫時、ゴム状弾性板
（2）が移動しても、図示のごとくなり、ゴム状弾性板
（2）と硬質板（3）間の接着強度が低下しない。
すようにゴム状弾性板（2）と同じ配合で薄いストリッ
プゴム（31）をゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）の
両者に接するように設置する。これにより、図１４
（ｂ）に示すように加硫時、ゴム状弾性板（2）が移動
しても粘弾性部材（4）と混在した部分が硬質板（3）に
接することがなくなり、ゴム状弾性板（2）と硬質板
（3）間の接着強度が低下することはない。さらに、別
の手段として、図１５（ａ）に示すように三角形状の断
面を持つゴム状弾性板（2）と同じ配合のゴム（32）を
ゴム状弾性板（2）と粘弾性部材（4）の両者間に、粘弾
性部材（4）を挟み込むように設置する。このようにす
れば、図１５（ｂ）に示すように加硫時、ゴム状弾性板
（2）が移動しても、図示のごとくなり、ゴム状弾性板
（2）と硬質板（3）間の接着強度が低下しない。
【００６１】以上に説明した内容は、図５に示す非架橋
構造の粘弾性体（5）を使用した積層ゴム支承、及び図
７に示す粘性体（20）を使用した積層ゴム支承について
も同様であるため、重複説明は省略する。
構造の粘弾性体（5）を使用した積層ゴム支承、及び図
７に示す粘性体（20）を使用した積層ゴム支承について
も同様であるため、重複説明は省略する。
【００６２】一方、粘性体（20）を使用した積層ゴム支
承〔図７参照〕では、粘弾性部材（4）に非架橋構造の
ものを使用した場合、大きな鉛直荷重が載荷された状態
で長期間連続使用される関係上、粘性体（20）と粘弾性
部材（4）との相互間で拡散による粘弾性部材の変質が
生じて性能低下を招来する虞がある。そこで、これを未
然に防止するため、図１６に示すように粘性体（20）と
粘弾性部材（4）との間に拡散防止膜（33）を介在させ
るようにすればよい。
承〔図７参照〕では、粘弾性部材（4）に非架橋構造の
ものを使用した場合、大きな鉛直荷重が載荷された状態
で長期間連続使用される関係上、粘性体（20）と粘弾性
部材（4）との相互間で拡散による粘弾性部材の変質が
生じて性能低下を招来する虞がある。そこで、これを未
然に防止するため、図１６に示すように粘性体（20）と
粘弾性部材（4）との間に拡散防止膜（33）を介在させ
るようにすればよい。
【００６３】この拡散防止膜（33）としては、例えば、
室温硬化型のウレタンゴム又はシリコンゴムや、加硫ゴ
ム、フィルム等の種々の材料を使用することが可能であ
る。また、拡散防止膜（33）の形成は、図９で説明した
粘性体（20）の注入に先立って、図１７（ａ）に示すよ
うに筒形中空部（6）の内周面に室温硬化型ウレタンゴ
ムやシリコンゴム等を薄膜状に被着形成するか、拘束体
（1）のゴム状弾性板（2）と硬質板（3）との加硫一体
化と同時に、加硫ゴムを筒形中空部（6）に薄膜状に配
置して一体化するか、或いは、粘性体（20）を充填した
フィルム製チューブを筒形中空部（6）に挿入するよう
にしてもよい。加硫ゴムを使用する場合、図１７（ｂ）
に示すようにその加硫ゴムからなる拡散防止膜（33）を
硬質板（3）と一体的に接着するようにしてもよい。
尚、拡散防止膜（33）を形成すれば、図１７（ａ）の矢
印で示すような不所望な粘弾性体（4）の流動も未然に
防止することが可能となる。
室温硬化型のウレタンゴム又はシリコンゴムや、加硫ゴ
ム、フィルム等の種々の材料を使用することが可能であ
る。また、拡散防止膜（33）の形成は、図９で説明した
粘性体（20）の注入に先立って、図１７（ａ）に示すよ
うに筒形中空部（6）の内周面に室温硬化型ウレタンゴ
ムやシリコンゴム等を薄膜状に被着形成するか、拘束体
（1）のゴム状弾性板（2）と硬質板（3）との加硫一体
化と同時に、加硫ゴムを筒形中空部（6）に薄膜状に配
置して一体化するか、或いは、粘性体（20）を充填した
フィルム製チューブを筒形中空部（6）に挿入するよう
にしてもよい。加硫ゴムを使用する場合、図１７（ｂ）
に示すようにその加硫ゴムからなる拡散防止膜（33）を
硬質板（3）と一体的に接着するようにしてもよい。
尚、拡散防止膜（33）を形成すれば、図１７（ａ）の矢
印で示すような不所望な粘弾性体（4）の流動も未然に
防止することが可能となる。
【００６４】次に、本発明者が行った本発明品と比較品
との比較試験を図１８乃至図２１に基づいて説明する。
なお、図１８及び図２０は動的水平剪断試験時の水平復
元力特性〔周波数が０.５Ｈz、剪断歪みが最大でγ＝±
２００％〕を、図１９及び図２１は剪断破壊試験の結果
をそれぞれ示し、図１８及び図１９に基づく比較試験Ｉ
では、本発明品１として、筒形中空部（6）に粘弾性体
（5）を圧入した積層ゴム支承を使用し、図２０及び図
２１に基づく比較試験IIは、本発明品２として、筒形中
空部（6）に粘性体（20）を圧入した積層ゴム支承を使
用した。
との比較試験を図１８乃至図２１に基づいて説明する。
なお、図１８及び図２０は動的水平剪断試験時の水平復
元力特性〔周波数が０.５Ｈz、剪断歪みが最大でγ＝±
２００％〕を、図１９及び図２１は剪断破壊試験の結果
をそれぞれ示し、図１８及び図１９に基づく比較試験Ｉ
では、本発明品１として、筒形中空部（6）に粘弾性体
（5）を圧入した積層ゴム支承を使用し、図２０及び図
２１に基づく比較試験IIは、本発明品２として、筒形中
空部（6）に粘性体（20）を圧入した積層ゴム支承を使
用した。
【００６５】この比較試験Ｉ、IIにおける本発明品１、
２と比較品ａ1、ｂ1、ａ2、ｂ2〔特開平３−１６３２３
１号公報に開示した積層ゴム支承〕の試験体形状及び材
料物性は以下の通りである。
２と比較品ａ1、ｂ1、ａ2、ｂ2〔特開平３−１６３２３
１号公報に開示した積層ゴム支承〕の試験体形状及び材
料物性は以下の通りである。
【００６６】《比較試験Ｉ》 ［本発明品１］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
３.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝９.４cm 粘弾性部材の外径：Ｄ3＝９.４cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝３.０cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm〔図１（ｂ）参照〕 二
次形状係数＝４材料物性 ゴム状弾性板：剪断弾性率＝６.８kgf/cm2 tan δ＝０.３ 硬度（Ｈs）＝５５ 粘弾性部材及び粘弾性体：剪断弾性率＝６.５kgf/cm2 tan δ＝１.０ ［比較品ａ1］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝１
０.２cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１０.２cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝９.４cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品１と同じ ［比較品ｂ1］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
３.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝３.６cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝３.０cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品１と同じ 《比較試験II》 ［本発明品２］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
１.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝９.４cm 粘弾性部材の外径：Ｄ3＝９.４cm 粘弾性部材の内径：Ｄ4＝１.６cm 粘性体の外径：Ｄ4＝１.５cm 粘性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm〔図７参照〕 二次形状
係数＝４ 材料物性 ゴム状弾性板：剪断弾性率＝６.８kgf/cm2 tan δ＝０.３ 硬度（Ｈs）＝５５ 粘弾性部材：剪断弾性率＝６.５kgf/cm2 tan δ＝
１.０ 粘性体：粘度 ３５００cSt ［比較品ａ2］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝１
０.２cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１０.２cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝９.４cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品２と同じ ［比較品ｂ2］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
１.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１.６cm Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品２と同じ 以上で示したように、両比較試験Ｉ、IIでの比較品
ａ1、ａ2は、本発明品１、２における粘弾性体の外径Ｄ
3と同一の外径Ｄ4を有する粘弾性体を筒形中空部に充填
した周囲拘束型の積層ゴム支承である。一方、比較試験
Ｉでの比較品ｂ1は、本発明品１と同一の内径Ｄ6を有す
る硬質板を持つ周囲拘束型の積層ゴム支承であり、ま
た、比較試験IIでの比較品ｂ2は、本発明品２と同一の
内径Ｄ6を有する硬質板を持ち、筒形中空部に粘性体を
充填しない一般的な高減衰積層ゴム支承である。
３.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝９.４cm 粘弾性部材の外径：Ｄ3＝９.４cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝３.０cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm〔図１（ｂ）参照〕 二
次形状係数＝４材料物性 ゴム状弾性板：剪断弾性率＝６.８kgf/cm2 tan δ＝０.３ 硬度（Ｈs）＝５５ 粘弾性部材及び粘弾性体：剪断弾性率＝６.５kgf/cm2 tan δ＝１.０ ［比較品ａ1］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝１
０.２cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１０.２cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝９.４cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品１と同じ ［比較品ｂ1］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
３.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝３.６cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝３.０cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品１と同じ 《比較試験II》 ［本発明品２］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
１.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝９.４cm 粘弾性部材の外径：Ｄ3＝９.４cm 粘弾性部材の内径：Ｄ4＝１.６cm 粘性体の外径：Ｄ4＝１.５cm 粘性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm〔図７参照〕 二次形状
係数＝４ 材料物性 ゴム状弾性板：剪断弾性率＝６.８kgf/cm2 tan δ＝０.３ 硬度（Ｈs）＝５５ 粘弾性部材：剪断弾性率＝６.５kgf/cm2 tan δ＝
１.０ 粘性体：粘度 ３５００cSt ［比較品ａ2］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝１
０.２cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１０.２cm 粘弾性体の外径：Ｄ4＝９.４cm 粘弾性体の過剰体積比率：４０％ Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品２と同じ ［比較品ｂ2］ 試験体形状 硬質板：鋼板（SPCC） １mm×２４層 硬質板の外径：Ｄ5＝１８cm 硬質板の内径：Ｄ6＝
１.６cm ゴム状弾性板：ゴム板 １.８mm×２５層 ゴム状弾性板の内径：Ｄ2＝１.６cm Ｈ＝１０.７cm ｈ＝１.９cm 二次形状係数＝４ 材料物性 本発明品２と同じ 以上で示したように、両比較試験Ｉ、IIでの比較品
ａ1、ａ2は、本発明品１、２における粘弾性体の外径Ｄ
3と同一の外径Ｄ4を有する粘弾性体を筒形中空部に充填
した周囲拘束型の積層ゴム支承である。一方、比較試験
Ｉでの比較品ｂ1は、本発明品１と同一の内径Ｄ6を有す
る硬質板を持つ周囲拘束型の積層ゴム支承であり、ま
た、比較試験IIでの比較品ｂ2は、本発明品２と同一の
内径Ｄ6を有する硬質板を持ち、筒形中空部に粘性体を
充填しない一般的な高減衰積層ゴム支承である。
【００６７】まず、本発明品１と比較品ａ1、ｂ1及び本
発明品２と比較品ａ2、ｂ2について、試験の結果、図１
８及び図２０に示すような動的水平剪断試験時の水平復
元力特性が得られ、本発明品１、２では、等価減衰定数
〔以下、周波数０.５Ｈz、剪断歪みγ＝５０％の時の
値〕がそれぞれ２５％、３０％で、座屈点Ａの剪断歪み
が観察されなかった。これに対して、比較品ａ1、ａ2で
は、等価減衰定数が２１％であったが、座屈点Ａの剪断
歪みが９４％で観察された。また、比較品ｂ1、ｂ2で
は、座屈点Ａの剪断歪みが観察されなかったが、等価減
衰定数がそれぞれ１７％、１６％と低かった。
発明品２と比較品ａ2、ｂ2について、試験の結果、図１
８及び図２０に示すような動的水平剪断試験時の水平復
元力特性が得られ、本発明品１、２では、等価減衰定数
〔以下、周波数０.５Ｈz、剪断歪みγ＝５０％の時の
値〕がそれぞれ２５％、３０％で、座屈点Ａの剪断歪み
が観察されなかった。これに対して、比較品ａ1、ａ2で
は、等価減衰定数が２１％であったが、座屈点Ａの剪断
歪みが９４％で観察された。また、比較品ｂ1、ｂ2で
は、座屈点Ａの剪断歪みが観察されなかったが、等価減
衰定数がそれぞれ１７％、１６％と低かった。
【００６８】また、剪断破壊試験の結果、図１９及び図
２１に示すように本発明品１、２では、剪断歪みがそれ
ぞれ４９０％、５６７％で破断したのに対して、比較品
ａ1、ａ2では３０４％で座屈し〔図中Ｂ点〕、比較品ｂ
1、ｂ2ではそれぞれ４９０％、５６７％で破断すること
が明らかとなった。
２１に示すように本発明品１、２では、剪断歪みがそれ
ぞれ４９０％、５６７％で破断したのに対して、比較品
ａ1、ａ2では３０４％で座屈し〔図中Ｂ点〕、比較品ｂ
1、ｂ2ではそれぞれ４９０％、５６７％で破断すること
が明らかとなった。
【００６９】また、本発明品１、２の破壊歪みである４
９０％、５６７％を水平変位に換算すると、２２０.５m
m、２５５.１５mmとなり、この値は、硬質板（3）の直
径より大きい値である。この比較試験の場合、積層ゴム
支承の硬質板（3）の直径が１８０mmであるため、硬質
板（3）の鉛直方向の重なりが、水平変位１８０mm以上
になるとなくなり、鉛直荷重の支持能力が急激に減少
し、積層ゴム支承が座屈破壊していると考えられる。
９０％、５６７％を水平変位に換算すると、２２０.５m
m、２５５.１５mmとなり、この値は、硬質板（3）の直
径より大きい値である。この比較試験の場合、積層ゴム
支承の硬質板（3）の直径が１８０mmであるため、硬質
板（3）の鉛直方向の重なりが、水平変位１８０mm以上
になるとなくなり、鉛直荷重の支持能力が急激に減少
し、積層ゴム支承が座屈破壊していると考えられる。
【００７０】上記比較試験より、〔硬質板（3）の外径
／ゴム状弾性板（2）の総厚み〕の比である二次形状係
数が大きい偏平な形状を持った積層ゴム支承の場合〔各
寸法が、例えば、硬質板（3）の外径Ｄ5が３０３mm、ゴ
ム状弾性板（2）の厚みが１.８mmで２５層、二次形状係
数が６.７の場合〕、この積層ゴム支承の破壊歪みは、
ゴム状弾性板（2）の剪断破壊歪み近辺まで硬質板（3）
の鉛直方向の重なりがあるため、この比較試験より大き
い値を示すと考えられる。
／ゴム状弾性板（2）の総厚み〕の比である二次形状係
数が大きい偏平な形状を持った積層ゴム支承の場合〔各
寸法が、例えば、硬質板（3）の外径Ｄ5が３０３mm、ゴ
ム状弾性板（2）の厚みが１.８mmで２５層、二次形状係
数が６.７の場合〕、この積層ゴム支承の破壊歪みは、
ゴム状弾性板（2）の剪断破壊歪み近辺まで硬質板（3）
の鉛直方向の重なりがあるため、この比較試験より大き
い値を示すと考えられる。
【００７１】これら両試験結果から、本発明品が減衰性
能と座屈性能の両者に優れていることが明らかである。
能と座屈性能の両者に優れていることが明らかである。
【００７２】
【発明の効果】本発明によれば、硬質板の内周部を粘弾
性部材で埋め込み、且つ、その粘弾性部材及び硬質板の
積層部位に筒形中空部を形成し、その筒形中空部に、筒
形中空部よりも過大な体積を有する粘弾性体、弾性体又
は粘性体のいずれかを圧入したことにより、本発明者が
行った試験結果からも明らかなように減衰性能と座屈性
能の両者に優れている実用的価値大なる積層ゴム支承を
提供できる。
性部材で埋め込み、且つ、その粘弾性部材及び硬質板の
積層部位に筒形中空部を形成し、その筒形中空部に、筒
形中空部よりも過大な体積を有する粘弾性体、弾性体又
は粘性体のいずれかを圧入したことにより、本発明者が
行った試験結果からも明らかなように減衰性能と座屈性
能の両者に優れている実用的価値大なる積層ゴム支承を
提供できる。
【図１】本発明に係る積層ゴム支承の実施例を説明する
もので、粘弾性体を筒形中空部に圧入した実使用状態を
示す断面図で、（ａ）は（ｂ）のＩ−Ｉ線に沿う断面
図、（ｂ）は縦断面図
もので、粘弾性体を筒形中空部に圧入した実使用状態を
示す断面図で、（ａ）は（ｂ）のＩ−Ｉ線に沿う断面
図、（ｂ）は縦断面図
【図２】架橋構造の粘弾性体を筒形中空部に圧入する方
法において、引張り状態の粘弾性体を、引張り状態にあ
る拘束体の筒形中空部に挿入した状態を示す断面図
法において、引張り状態の粘弾性体を、引張り状態にあ
る拘束体の筒形中空部に挿入した状態を示す断面図
【図３】図２の粘弾性体の引張り状態を解除した状態を
示す断面図
示す断面図
【図４】図３の拘束体の引張り状態を解除した状態を示
す断面図
す断面図
【図５】非架橋構造の粘弾性体を筒形中空部に圧入した
積層ゴム支承の実使用状態を示す断面図
積層ゴム支承の実使用状態を示す断面図
【図６】非架橋構造の粘弾性体を筒形中空部に圧入する
方法において、過大体積を有する粘弾性体の筒形中空部
への挿入前の状態を示す断面図
方法において、過大体積を有する粘弾性体の筒形中空部
への挿入前の状態を示す断面図
【図７】粘性体を筒形中空部に圧入した積層ゴム支承の
実使用状態を示す断面図
実使用状態を示す断面図
【図８】粘性体を筒形中空部に圧入する方法において、
粘性体の筒形中空部への注入前の状態を示す断面図
粘性体の筒形中空部への注入前の状態を示す断面図
【図９】図８の拘束体を引張り状態とし、粘性体を注入
開始する状態を示す断面図
開始する状態を示す断面図
【図１０】粘性体を注入して閉栓後、図９の拘束体の引
張り状態を解除した状態を示す断面図
張り状態を解除した状態を示す断面図
【図１１】図１（ｂ）に示す積層ゴム支承の要部拡大断
面図
面図
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は積層ゴム支承の製造におけ
る成型品の加硫時、ゴム状弾性板の熱膨張による移動状
態を示す拡大部分断面図
る成型品の加硫時、ゴム状弾性板の熱膨張による移動状
態を示す拡大部分断面図
【図１３】図１（ｂ）の積層ゴム支承に、ゴム状弾性板
の熱膨張による不所望な移動を阻止する手段を講じた一
例を示す断面図
の熱膨張による不所望な移動を阻止する手段を講じた一
例を示す断面図
【図１４】ゴム状弾性板の熱膨張による不所望な移動を
阻止する手段を講じた他の例を示し、（ａ）（ｂ）はそ
の移動状態を示す拡大部分断面図
阻止する手段を講じた他の例を示し、（ａ）（ｂ）はそ
の移動状態を示す拡大部分断面図
【図１５】ゴム状弾性板の熱膨張による不所望な移動を
阻止する手段を講じた他の例を示し、（ａ）（ｂ）はそ
の移動状態を示す拡大部分断面図
阻止する手段を講じた他の例を示し、（ａ）（ｂ）はそ
の移動状態を示す拡大部分断面図
【図１６】図７において、粘性体と粘弾性部材との間に
拡散防止膜を介在させた積層ゴム支承を示す断面図
拡散防止膜を介在させた積層ゴム支承を示す断面図
【図１７】（ａ）は粘性体と粘弾性部材との間に拡散防
止膜を介在させた具体的な一例を示す要部拡大断面図、
（ｂ）はその他の例を示す要部拡大断面図
止膜を介在させた具体的な一例を示す要部拡大断面図、
（ｂ）はその他の例を示す要部拡大断面図
【図１８】本発明者が行った比較試験Ｉでの動的水平剪
断試験時の水平復元力特性を示す図
断試験時の水平復元力特性を示す図
【図１９】本発明者が行った比較試験Ｉでの剪断破壊試
験の結果を示す特性図
験の結果を示す特性図
【図２０】本発明者が行った比較試験IIでの動的水平剪
断試験時の水平復元力特性を示す図
断試験時の水平復元力特性を示す図
【図２１】本発明者が行った比較試験IIでの剪断破壊試
験の結果を示す特性図
験の結果を示す特性図
1 拘束体 2 ゴム状弾性板 3 硬質板 4 粘弾性部材 5 粘弾性体 6 筒形中空部 20 粘性体 33 拡散防止膜
Claims (4)
- 【請求項１】 硬質板とゴム状弾性板とを、そのゴム状
弾性板が硬質板の外周部間に配置されるように交互に積
層した拘束体を具備し、その拘束体のゴム状弾性板内側
に粘弾性部材を配置することによってゴム状弾性板内側
の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んで、その粘弾性部材
及び硬質板の積層部位にその積層方向の両端に開口する
筒形中空部を形成し、その筒形中空部に、筒形中空部よ
りも過大体積を有する粘弾性体を圧入したことを特徴と
する積層ゴム支承。 - 【請求項２】 硬質板とゴム状弾性板とを、そのゴム状
弾性板が硬質板の外周部間に配置されるように交互に積
層した拘束体を具備し、その拘束体のゴム状弾性板内側
に粘弾性部材を配置することによってゴム状弾性板内側
の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んで、その粘弾性部材
及び硬質板の積層部位にその積層方向の両端に開口する
筒形中空部を形成し、その筒形中空部に、筒形中空部よ
りも過大体積を有する弾性体を圧入したことを特徴とす
る積層ゴム支承。 - 【請求項３】 硬質板とゴム状弾性板とを、そのゴム状
弾性板が硬質板の外周部間に配置されるように交互に積
層した拘束体を具備し、その拘束体のゴム状弾性板内側
に粘弾性部材を配置することによってゴム状弾性板内側
の硬質板間を粘弾性部材で埋め込んで、その粘弾性部材
及び硬質板の積層部位にその積層方向の両端に開口する
筒形中空部を形成し、その筒形中空部に、筒形中空部よ
りも過大体積を有する粘性体を圧入したことを特徴とす
る積層ゴム支承。 - 【請求項４】 請求項３記載の粘弾性部材と粘性体との
間に拡散防止膜を介在させたことを特徴とする積層ゴム
支承。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292649A JPH06101740A (ja) | 1992-08-07 | 1992-10-30 | 積層ゴム支承 |
| US08/102,215 US5324117A (en) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Laminated rubber bearing |
| DE69314882T DE69314882T2 (de) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Lagerung aus Gummilaminat |
| EP93306201A EP0583923B1 (en) | 1992-08-07 | 1993-08-05 | Laminated rubber bearing |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-211145 | 1992-08-07 | ||
| JP21114592 | 1992-08-07 | ||
| JP4292649A JPH06101740A (ja) | 1992-08-07 | 1992-10-30 | 積層ゴム支承 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101740A true JPH06101740A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=26518464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292649A Pending JPH06101740A (ja) | 1992-08-07 | 1992-10-30 | 積層ゴム支承 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5324117A (ja) |
| EP (1) | EP0583923B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06101740A (ja) |
| DE (1) | DE69314882T2 (ja) |
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