アイソレータ保護装置、免震装置
【課題】 基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させてアイソレータを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させる。
【解決手段】 基礎１１には、ボルト３３が突設されている。下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合している。下部フランジ２１の上側には、ゴム弾性体３１及びその内周面側に鋼管３２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、円形鋼板３４がボルト３３に挿通された状態で配設されている。
【解決手段】 基礎１１には、ボルト３３が突設されている。下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合している。下部フランジ２１の上側には、ゴム弾性体３１及びその内周面側に鋼管３２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、円形鋼板３４がボルト３３に挿通された状態で配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させた構成を有する免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎と該基礎上の構造物（ビル等の建築物や橋、塔等）との間にアイソレータを介在させた構成を有する免震装置は、アイソレータとして、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有する積層ゴムを採用したものが一般的である。この積層ゴムは、上下方向の圧縮力に対しては高い強度を有しているが、逆に上下方向への引っ張り力に弱いという性質を有している。そのため、地震の揺れによって積層ゴムに大きな引っ張り力が作用すると、ゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまい、それによって、積層ゴムの免震性能が低下してしまう虞がある。
【０００３】
このようなことから、一般的に免震装置の設計に際しては、地震の揺れに対して積層ゴムに作用する引っ張り力が、ゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じない程度（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以下）となるようにする必要がある。具体的には、例えば、積層ゴムの直径を大きくするといった対策が従来行われてきたが、それに伴って、地震に対する免震性能が低下してしまうという課題が生ずることになる。
【０００４】
このような課題を解決可能な従来技術の一例としては、積層ゴムの直径を大きくするのではなく、例えば、取付ボルトの頭部と積層ゴムのフランジとの間に、ゴムシート、棒ばね、皿ばね等の緩衝座を介在させることによって、積層ゴムに作用する引っ張り力を低減させる構成を有する免震装置が公知である（例えば、特許文献１〜５を参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５３１９１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４１４２号公報
【特許文献３】特開平１０−１１０５５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２４００７２号公報
【特許文献５】特開２００３−１９４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、皿ばねは使用した緩衝座（例えば、特許文献３〜５を参照）は、一般的に非常に高価であるため、免震装置のコストが大幅に上昇してしまうという課題が生ずる。
【０００６】
また、上記従来技術においては、積層ゴムに作用する引っ張り力に対してゴムシートやばね等が圧縮変形するため、大きな引っ張り力が作用すると、そのゴムシートやばね等に弾性限界を超える圧縮変形が生ずる虞がある。すなわち、その弾性限界を超える圧縮変形によって、ゴムシートやばね等が押しつぶされてしまったり亀裂が生じてしまったり等の虞が生ずる。そうなると、ゴムシートやばね等の弾性力が低下して、積層ゴムに対する引っ張り力を低減させる機能を発揮することができなくなるため、積層ゴムに大きな引っ張り力が作用しやすくなり、積層ゴムのゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させてアイソレータを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて前記アイソレータを保護するアイソレータ保護装置であって、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる弾性体と、前記弾性体が弾性限界を超える変形をしないように前記弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段とを備えている、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【０００９】
ここで、アイソレータとは、地盤からビル等の構造物を絶縁する部材や機構等であり、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有する公知の積層ゴムの他、例えば、ダンパー機構等も含まれる。より具体的には、基礎と構造物との間に介在させた状態で、構造物を支持するとともに、地盤からビル等の構造物を絶縁して地震による揺れを低減させることが可能な手段であれば、全て含まれる。
【００１０】
本発明に係るアイソレータ保護装置は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させることができるので、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を弾性体の変形により吸収して低減させることができる。それによって、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力でアイソレータが損傷等してしまうことを防止することができるので、その引っ張り力からアイソレータを保護することができる。
【００１１】
また、本発明に係るアイソレータ保護装置は、この弾性体が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段が設けられているので、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力で弾性体の変形が弾性限界を超えて、弾性体に過大な歪み等が生じてしまうことを確実に防止することができる。それによって、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力で弾性体が損傷等してしまうことを未然に防止することができる。
【００１２】
そして、本発明に係るアイソレータ保護装置は、弾性限界を超える変形をしないように、弾性変位量規制手段によって弾性体の変形が規制される構成を有しているので、弾性体に高い強度をもたせる必要がない。それによって、アイソレータ保護装置に使用する弾性体の選択の幅が広がり、例えば大型の皿ばね等の高価な弾性体でなく、安価なゴム材等からなる弾性体を利用することが可能になるので、アイソレータ保護装置を低コストに実現することが容易に可能になる。
【００１３】
このようにして、本発明の第1の態様によれば、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させてアイソレータを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前述した第１の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータは、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００１５】
本発明の第２の態様に記載のアイソレータ保護装置によれば、基礎と該基礎上の構造物との間に、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層されたアイソレータ、いわゆる積層ゴムを介在させる免震装置において、この積層ゴムと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させることができるので、地震の際に積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力を弾性体の変形により吸収して低減させることができる。それによって、地震の際に積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力で積層ゴムのゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、その引っ張り力から積層ゴムを保護することができる。
【００１６】
したがって、基礎と該基礎上の構造物との間に積層ゴムを介在させる免震装置において、積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて積層ゴムを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性変位量規制手段は、前記フランジと前記係止部との間に配設される規制部材を有し、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材の一端が前記フランジに当接し他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００１８】
本発明の第３の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジ（アイソレータを基礎又は構造物等と結合させるための鍔）に形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、その変位に伴ってフランジと係止部との間で弾性体が変形し、その結果、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。
【００１９】
また、アイソレータに対する基礎又は構造物の離間方向への弾性変位は、規制部材の一端がフランジに当接し他端が係止部に当接した状態で、その変位量が規制される。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が規制部材の両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の変形が規制されることになる。したがって、弾性体の形状や弾性特性等に応じて規制部材の長さ等を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２０】
本発明の第４の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性体は、円筒体形状を有し、前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側又は外周面側に配置される円筒体形状で軸方向長が前記弾性体より短い鋼管であり、前記弾性体及び前記鋼管は、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００２１】
本発明の第４の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、取付ボルトが挿通されているフランジと取付ボルトの端部に設けられた係止部との間隔が狭くなっていく。それによって、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体は、フランジと係止部とで狭圧されて圧縮されていくことになる。
【００２２】
すなわち、本発明の第４の態様は、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体が圧縮変形することによって、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している。
【００２３】
また、本発明の第４の態様は、この円筒体形状の弾性体の内周面側又は外周面側に、取付ボルトに挿通された状態で、フランジと係止部との間に円筒体形状の鋼管が配設されている。したがって、アイソレータと基礎又は構造物との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていくフランジと係止部との間において、鋼管の軸方向両端にフランジと係止部とがそれぞれ当接した状態で規制されることになる。そして、この円筒体形状の鋼管は、軸方向長が円筒体形状の弾性体より短く設定されている。
【００２４】
すなわち、本発明の第４の態様は、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が鋼管の軸方向両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の圧縮変形が規制されることになる。したがって、弾性体の軸方向長や弾性特性等に応じて鋼管の軸方向長を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える圧縮変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性変位量規制手段は、前記係止部と一体に形成された規制部材を有し、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材が前記フランジに当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００２６】
本発明の第５の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、その変位に伴ってフランジと係止部との間で弾性体が変形し、その結果、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。
【００２７】
また、アイソレータに対する基礎又は構造物の離間方向への弾性変位は、規制部材がフランジに当接した状態で、その変位量が規制される。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が規制部材で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の変形が規制されることになる。したがって、弾性体の形状や弾性特性等に応じて規制部材の長さ等を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２８】
そして、係止部と規制部材とが一体に形成されていることによって、係止部と規制部材とが相互に補強し合って剛性が高められるので、係止部及び規制部材の形状や板厚等をより小さくすることが可能になり、それによって、アイソレータ保護装置をより小型化及び薄型化することが可能になる。さらに、係止部と規制部材とが一体に形成されていることによって、係止部と規制部材との間に位置ずれやガタツキ等が生ずることがないので、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置をより安定的に規制することが可能になる。
【００２９】
本発明の第６の態様は、前述した第５の態様に記載のアイソレータ保護装置において、複数の前記弾性体が前記取付ボルトを対称中心として対称的に配置される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００３０】
このように、複数の弾性体でアイソレータと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる構成とすることによって、弾性体の個々の大きさを小さくすることができる。また、複数の弾性体は、取付ボルトを対称中心として対称的に配置されるので、バランスの取れた安定的な弾性係合を実現しつつ弾性体の配置の自由度を高めることができる。それによって、例えば、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔とアイソレータ本体との間隔が狭い場合等、取付ボルトの近傍に配設される弾性体の大きさや配置等に制約が生ずるような場合であっても、その制約に柔軟に対応したアイソレータ保護装置を実現することが可能になる。
【００３１】
本発明の第７の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性体は、円筒体形状を有し、前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側に配置される円筒体形状の第１鋼管と前記弾性体の外周面側に配置される円筒体形状の第２鋼管とを有し、前記弾性体、前記第１鋼管及び前記第２鋼管が前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位することによって、前記フランジと前記係止部とで前記第１鋼管と前記第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動し、その前記第１鋼管と前記第２鋼管との相反する方向への移動によって前記弾性体が剪断変形し、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００３２】
本発明の第７の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、取付ボルトが挿通されているフランジと取付ボルトの端部に設けられた係止部との間隔が狭くなっていく。また、弾性体の内周面側には第１鋼管が配置されており、弾性体の外周面側には第２鋼管が配置されており、弾性体は、フランジと係止部とで第１鋼管と第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動することによって、剪断変形する。
【００３３】
すなわち、本発明の第７の態様は、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体が剪断変形することによって、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している。
【００３４】
そして、本発明の第７の態様は、第１鋼管又は第２鋼管の軸方向両端がフランジと係止部とにそれぞれ当接した状態で、弾性変位の変位量が規制される構成を有している。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が第１鋼管又は第２鋼管の軸方向両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の剪断変形が規制されることになる。したがって、弾性体の剪断変形特性等に応じて第１鋼管又は第２鋼管の軸方向長を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える剪断変形が生じないようにすることが可能になる。
【００３５】
本発明の第８の態様は、前述した第１〜第７の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体である、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
このように、安価なゴム材等からなる弾性体を利用することによって、アイソレータ保護装置を低コストに実現することができる。
【００３６】
本発明の第９の態様は、前述した第１〜第６の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体と鋼板とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
このように、ゴム弾性体と鋼板とを上下方向へ交互に複数積層して弾性体を形成することによって、弾性体の変形時に生ずる弾性力を全体的により均一にすることができる。また、弾性体をより小型化することが可能になるので、よりコンパクトなアイソレータ保護装置を実現することが可能になる。
【００３７】
本発明の第１０の態様は、前述した第１〜第９の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させる、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
本発明の第１０の態様に記載のアイソレータ保護装置によれば、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させることができるので、アイソレータに１Ｎ／ｍｍ２を超える引っ張り力が作用してしまうことを未然に防止してアイソレータを保護することができる。
【００３８】
本発明の第１１の態様は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置であって、前述した第１〜第１０の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置を備える、ことを特徴とした免震装置である。
本発明の第１１の態様に記載の免震装置によれば、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前述した第１〜第１０の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る「免震装置」の実施例を模式的に図示した正面図であり、図２は、その一部を拡大して模式的に図示した断面図である。
本発明に係る「免震装置」は、地盤に施工された基礎１１とビル等の構造物１２との間に「アイソレータ」としての積層ゴム２０を複数介在させる構成を有している。公知の積層ゴム２０は、図２に図示した如く、略円板形状のゴム板２３と略円板形状の鋼板２４とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している。地震による地盤の揺れは、基礎１１の揺れが積層ゴム２０で吸収されることによって、積層ゴム２０上にある構造物１２の揺れが低減されることになる。
【００４１】
このとき、地震の揺れによって構造物１２が左右に揺れると、複数の積層ゴム２０の一部に上下方向の引っ張り力が作用するが、本発明に係る「免震装置」は、その引っ張り力を低減させて積層ゴム２０の損傷を防止するアイソレータ保護装置３０が積層ゴム２０ごとに複数配設されている。積層ゴム２０は、下部フランジ２１が基礎１１に対して、アイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合しているとともに、上部フランジ２２が構造物１２に対して、同様にアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合している。
尚、上部フランジ２２と構造物１２とだけをアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させるようにして、下部フランジ２１と基礎１１とは直接連結するようにしても良い。或いは逆に、下部フランジ２１と基礎１１とだけをアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させるようにして、上部フランジ２２と構造物１２とは直接連結するようにしても本発明の実施は可能であり、本発明による作用効果を得ることができる。
【００４２】
以下、本発明に係るアイソレータ保護装置３０について、複数の実施例を挙げながら詳細に説明する。尚、基礎１１側のアイソレータ保護装置３０に対して構造物１２側のアイソレータ保護装置３０は、上下方向が逆に配設されているだけであり、その構成及び機能は全く同じなので、基礎１１側を例に説明して構造物１２側のアイソレータ保護装置３０の説明は省略することとし、以下同様とする。
【００４３】
＜第１実施例＞
図３は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第１実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、図４は、そのＡ−Ａ断面の平面図である。
本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての鋼管（ワッシャ）３２とを備えている。ゴム弾性体３１は、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円筒体形状を有している。また、鋼管３２は、図示の如く、ゴム弾性体３１の内周面側に配置可能な円筒体形状で軸方向長がゴム弾性体３１より短い形状を有している。
【００４４】
基礎１１には、下部フランジ２１に設けられている「取付孔」としてのボルト孔２１１に対応する位置に、袋ナット１１１が配設されている。「取付ボルト」としてのボルト３３は、この袋ナット１１１に螺合された状態で基礎１１に突設される。アイソレータ保護装置３０は、下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合している。下部フランジ２１の上側には、ゴム弾性体３１及びその内周面側に鋼管３２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。
【００４５】
ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、「係止部」としての円形鋼板３４が、ボルト３３に挿通された状態で、そのボルト３３の端部近傍に配設され、その上側にナット３５が螺合されている。すなわち、ゴム弾性体３１及び鋼管３２は、ボルト３３に挿通された状態で積層ゴム２０の下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている。
【００４６】
図５は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第１実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
前記の通り、積層ゴム２０と基礎１１とは、積層ゴム２０の下部フランジ２１に形成されたボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。したがって、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、図示の如く、積層ゴム２０に対して基礎１１が離間方向へ変位し、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間隔が狭くなっていく。それによって、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されているゴム弾性体３１は、図示の如く下部フランジ２１と円形鋼板３４とで狭圧されて圧縮される。
【００４７】
すなわち、アイソレータ保護装置３０は、ボルト３３に挿通された状態で下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている円筒体形状のゴム弾性体３１によって、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合している。それによって、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力をゴム弾性体３１の圧縮変形により吸収して低減させることができるので、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用しないようにすることができる。したがって、その引っ張り力で積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に、その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００４８】
また、前記の通り、円筒体形状のゴム弾性体３１の内周面側には、ボルト３３に挿通された状態で、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に円筒体形状の鋼管３２が配設されている。したがって、積層ゴム２０と基礎１１との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていく下部フランジ２１と円形鋼板３４との間において、鋼管３１の軸方向両端に下部フランジ２１と円形鋼板３４とがそれぞれ当接したところで、それ以上の離間方向への弾性変位が規制されることになる。そして、この鋼管３２は、軸方向長がゴム弾性体３１より短く設定されている。
【００４９】
すなわち、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置が、鋼管３２の軸方向長で規制されることによって、その離間方向への変位に伴って圧縮されるゴム弾性体３１の圧縮変形が規制されることになる。したがって、ゴム弾性体３１の軸方向長や弾性特性等に応じて鋼管３２の軸方向長を適切に設定すれば、ゴム弾性体３１に弾性限界を超える圧縮変形が生じないようにすることが可能になる。それによって、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力でゴム弾性体３１の変形が弾性限界を超えてしまうことを確実に防止することができるので、その引っ張り力でゴム弾性体３１に座屈等が生じて損傷してしまうことを未然に防止することができる。
【００５０】
そして、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、ゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように、「弾性変位量規制手段」としての鋼管３２でゴム弾性体３１の変形が規制される構成を有しているので、「弾性体」に高い強度をもたせる必要がない。それによって、アイソレータ保護装置３０に使用する「弾性体」の選択の幅が広がり、例えば大型で頑強な皿ばね等の高価な弾性体ではなく、安価なゴム材等からなるゴム弾性体３１を利用することが可能になるので、積層ゴム２０のアイソレータ保護装置３０を低コストに実現することが容易に可能になる。
【００５１】
ここで、当該実施例において、ゴム弾性体３１は、硬度約７５°の天然ゴム材で形成されており、外径約１００ｍｍ、内径約５０ｍｍで、高さ（軸方向の長さ）が約３０ｍｍに設定されている。鋼管３２は、板厚が約８ｍｍで、高さ（軸方向の長さ）が約１５ｍｍ、外径が約４８ｍｍ、内径が約４０ｍｍに設定されている。ボルト３３は、Ｍ３６のボルトであり、円形鋼板３４の板厚は、約９ｍｍに設定されている。また、下部フランジ２１は、孔径約３９ｍｍのボルト孔２１１が積層ゴム２０を中心とする同心円上に等間隔で１２個設けられており、板厚は約２８ｍｍである（上部フランジ２２も同様である。）。
例えば、積層ゴム２０の一例として、ブリヂストン社製の積層ゴムＮＨ１００Ｇ４を使用した場合において、アイソレータ保護装置３０の各構成要素の形状や寸法等を上記のように設定すると、この積層ゴム２０が約１Ｎ／ｍｍ２の引っ張り力を受けるときに、ゴム弾性体３１が圧縮力を受けて高さが約５０％程度になるまで圧縮変形するようにすることができる。
【００５２】
尚、各構成要素（弾性ゴム３１、鋼管３２、ボルト３３、円形鋼板３４、下部フランジ２１等）の上記形状や寸法等は、本発明が特にこれに限定されるという性質のものではなく、「免震装置」における積層ゴム２０の大きさや特性等の条件、実施態様等に応じて適宜決定されるものであることは言うまでもない。
また、「弾性体」の一例であるゴム弾性体３１は、例えば、天然ゴムの他、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ノンブレン、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、イソブレンゴム、クロロブレンゴム、エチレン・ブロビレンゴム、多硫化ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の多種多様なゴム材を適用することが可能であるが、本発明における「弾性体」は、特にこれらに限定されるものではなく、所望の弾性力を発揮し得る弾性体であれば、どのような弾性体であっても本発明の実施は可能である。このことは、後述する他の実施例においても同様である。
【００５３】
＜第２実施例＞
図６は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第２実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、図７は、そのＢ−Ｂ断面の平面図である。
第２実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、第１実施例と同様に、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての鋼管（ワッシャ）３２とを備えている。第１実施例と異なる点は、円筒体形状を有する鋼管３２が、図示の如くゴム弾性体３１の外周面側に配置されている点であり、軸方向長がゴム弾性体３１より短い形状を有している点は第１実施例と同様である。すなわち、第２実施例は、下部フランジ２１の上側において、ゴム弾性体３１の外周面側に鋼管３２が配設されており、それ以外の構成は、第１実施例と同様なので、構成の詳細な説明は省略する。
【００５４】
図８は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第２実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第２実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、第１実施例と同様に、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力をゴム弾性体３１の圧縮変形により吸収して低減させることができる。それによって、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用して積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に。その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００５５】
また、円筒体形状のゴム弾性体３１の外周面側には、ボルト３３に挿通された状態で、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に円筒体形状の鋼管３２が配設されており、この鋼管３２は、第１実施例と同様に、軸方向長がゴム弾性体３１より短く設定されている。したがって、積層ゴム２０と基礎１１との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていく下部フランジ２１と円形鋼板３４との間において、鋼管３２によって規制されることになる。
【００５６】
このように、ゴム弾性体３１の外周面側に鋼管３２を配設しても本発明の実施は可能であり、第１実施例と同様の作用効果が得られる。また、第２実施例においては、ボルト３３の外周面と鋼管３２の内周面との間にゴム弾性体３１が配置されているので、ゴム弾性体３１は、内周面側及び外周面側への変形が規制されつつ圧縮変形をすることとなる。したがって、第２実施例のアイソレータ保護装置３０は、ゴム弾性体３１の座屈がより生じにくくなるというメリットがある。
【００５７】
＜第３実施例＞
図９及び図１０は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第３実施例を模式的に図示した正面視の断面図である。図９は、平常時の状態を図示したものであり、図１０は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第３実施例のアイソレータ保護装置３０は、図示の如く「弾性体」がゴム弾性体３６と鋼板３７とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有しており、それ以外の構成は、前述した第１実施例と同様なので、詳細な説明は省略する。ゴム弾性体３６は、前記のゴム弾性体３１と同様に円筒体形状を有する硬質ゴムである。鋼板３７は、ゴム弾性体３６と略同形状の円筒体形状を有している。
【００５８】
このように、ゴム弾性体３６と鋼板３７とを上下方向へ交互に複数積層して「弾性体」を構成することによっても本発明の実施は可能であり、第１実施例と同様の作用効果が得られる。また、このような構成とすることで、「弾性体」の変形時に生ずる弾性力を全体的により均一にすることができるとともに、第１実施例や第２実施例のような単層型にした場合と比較して、「弾性体」をより小型化することができるので、よりコンパクトなアイソレータ保護装置３０を実現することが可能になる。
尚、複数のゴム弾性体３６と鋼板３７とを単に交互に積み重ねるだけでも本発明の実施は可能であるが、ゴム弾性体３６と鋼板３７とを交互に加硫接着して積層した方が、より安定した弾性と強度向上が期待できる点で好ましい。
【００５９】
＜第４実施例＞
図１１及び図１２は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第４実施例を模式的に図示した正面視の断面図である。図１１は、平常時の状態を図示したものであり、図１２は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第４実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての第１鋼管３２１及び第２鋼管３２２とを備えている。ゴム弾性体３１は、第１実施例と同様に、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円筒体形状を有している。
【００６０】
基礎１１には、「取付ボルト」としてのボルト３３が突設されており、下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合しており、この点は、第１実施例と同様である。また、ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、「係止部」としての円形鋼板３４が、ボルト３３に挿通された状態で配設されており、円形鋼板３４より上側のボルト３３にナット３５が螺合されている点も第１実施例と同様である。
【００６１】
下部フランジ２１と円形鋼板３４との間には、ゴム弾性体３１、第１鋼管３２１及び第２鋼管３２２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。第１鋼管３２１は、ゴム弾性体３１の内周面側に配置されており、第２鋼管３２２は、ゴム弾性体３１の外周面側に配置されている。ゴム弾性体３１は、内周面が第１鋼管３２１の外周面に接着されており、外周面が第２鋼管３２２の内周面に接着されている。第１鋼管３２１の上端は、円形鋼板３４に当接しており、第１鋼管３２１の下端と下部フランジ２１との間には、図示の如く一定の間隔が設けられている。第２鋼管３２２の下端は、下部フランジ２１に当接しており、第２鋼管３２２の上端と円形鋼板３４との間には、図示の如く一定の間隔が設けられている（図１１）。
【００６２】
このような構成を有する第４実施例のアイソレータ保護装置３０においては、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位し、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間隔が狭くなっていく。それによって、第１鋼管３２１は、円形鋼板３４に押動されて下方へ移動し、第２鋼管３２２は、下部フランジ２１に押動されて上方へ移動し、その結果、ゴム弾性体３１が図示の如く剪断変形する。
【００６３】
すなわち、第４実施例のアイソレータ保護装置３０は、ボルト３３に挿通された状態で下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている円筒体形状のゴム弾性体３１が剪断変形することによって、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している（図１２）。それによって、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用して積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に。その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００６４】
そして、第４実施例においては、第１鋼管３２１の軸方向長より第２鋼管３２２の軸方向長の方が長く設定されており、第２鋼管３２２の上端が円形鋼板３４に当接した状態で弾性変位の変位量が規制されるように構成されている。すなわち、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置が第２鋼管３２２の軸方向長で規制されることによって、その離間方向への変位に伴うゴム弾性体３１の剪断変形が規制されることになる。したがって、ゴム弾性体３１の軸方向長や弾性特性等に応じて第２鋼管３２２の軸方向長を適切に設定することによって、ゴム弾性体３１に弾性限界を超える剪断変形が生じないようにすることが可能になる。
尚、第２鋼管３２２の軸方向長より第１鋼管３２１の軸方向長の方を長く設定して、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置を第１鋼管３２１で規制するように構成することも可能であることは、言うまでもないことである。
【００６５】
さらに、第４実施例は、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位に際して、ゴム弾性体３１を剪断変形させる構成を有していることから、ゴム弾性体３１を圧縮変形させる構成（第１実施例、第２実施例）と比較して、ゴム弾性体３１の外周面側又は内周面側にゴム弾性体３１の変形に必要な空間を設ける必要がない。したがって、アイソレータ保護装置３０をより小型化することが可能になる。
【００６６】
＜第５実施例＞
図１３は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第５実施例を模式的に図示したものであり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は正面図、図１３（ｃ）は側面図である。
第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、矩形の鋼板からなる矩形鋼板３８、「取付ボルト」としての六角ボルト３９及び「弾性体」としての２つのゴム弾性体３１で構成されている。ゴム弾性体３１は、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円柱体形状を有している。矩形鋼板３８は、中心位置に、六角ボルト３９が挿通される貫通孔３８５が形成されており、上面３８１には、図示の如く貫通孔３８５に挿通された六角ボルト３９の頭が係止される座ぐり穴３８３が形成されている。
【００６７】
また、矩形鋼板３８の底面３８２には、二カ所の凹部３８４が貫通孔３８５を対称中心として対称的に形成されている。凹部３８４には、貫通孔３８５に挿通された六角ボルト３９を対称中心として、２つのゴム弾性体３１が対称的に配置される。凹部３８４の深さｄは、ゴム弾性体３１の高さｈより短く設定されており、ゴム弾性体３１の上面が凹部３８４の底部に当接して配置された状態で、ゴム弾性体３１の底面が矩形鋼板３８の底面３８２から突出した状態となる。尚、ゴム弾性体３１は、上面を凹部３８４の底部に接着して位置を固定しても良いが、接着面において弾性変形が拘束されないように、例えば、接着せずに凹部３８４の底部に円形溝等を設けて、位置ずれしないように嵌合させる構成がより好ましい。
【００６８】
例えば、当該実施例において、矩形鋼板３８は、長さを約３００ｍｍ、横幅を約１２０ｍｍ、板厚を約３３ｍｍ、凹部３８４の深さｄを約８ｍｍとし、２つのゴム弾性体３１の外径を約７７ｍｍ、高さｈを約１８ｍｍとすることで、外径１３００ｍｍ程度の積層ゴム２０に対して、歪み約５０％で約１０ｍｍの引っ張り変形を許容するアイソレータ保護装置３０を実現することが可能である。尚、これらの寸法等は、特にこれらに限定されるものではなく、積層ゴム２０の大きさや特性等に応じて適宜設定されるべきものであることは言うまでもない。
【００６９】
図１４は、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０の積層ゴム２０に対する配置を模式的に図示した平面図である。
図１５及び図１６は、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０のＣ−Ｃ断面（図１３（ａ））の矢視図である。図１５は、平常時の状態を図示したものであり、図１６は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
【００７０】
１２個のアイソレータ保護装置３０は、図示の如くゴム弾性体３１が全て積層ゴム２０から略等間隔となる同心円上に配置される向きで配設される（図１４）。各アイソレータ保護装置３０は、矩形鋼板３８の貫通孔３８５及び下部フランジ２１のボルト孔２１１を挿通させた六角ボルト３９が、基礎１１に設けられた袋ナット１１１に螺合された状態で配設される（図１５）。このように配設されたアイソレータ保護装置３０は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位する。
【００７１】
アイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位することによって、下部フランジ２１と矩形鋼板３８の凹部３８４の底部との間隔が狭くなっていく。それに伴って、下部フランジ２１と凹部３８４との間に配設されているゴム弾性体３１は、図示の如く下部フランジ２１と凹部３８４とで圧縮されて変形し、その結果、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。そして、積層ゴム２０に対する基礎１１の離間方向への弾性変位は、矩形鋼板３８の底面３８２が下部フランジ２１に当接した状態で、その変位量が規制される（図１６）。
【００７２】
すなわち、六角ボルト３９の端部に設けられた矩形鋼板３８は、ゴム弾性体３１の上面が当接する凹部３８４が「係止部」として機能するとともに、底面３８２が下部フランジ２１に当接した状態でゴム弾性体３１の弾性変位量を規制する「規制部材」として機能する。換言すれば、矩形鋼板３８は、「係止部」と「規制部材」とが一体に形成されている。それによって、アイソレータ保護装置３０をより小型化及び薄型化することが可能になるので、積層ゴム２０が水平方向へ変形した際にアイソレータ保護装置３０に接触してしまう虞をより低減させることができる。また、「係止部」と「規制部材」とが一体構造であることによって、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置をより安定的に規制することが可能になる。
【００７３】
そして、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、複数のゴム弾性体３１が六角ボルト３９を対称中心として対称的に配置されるので、ゴム弾性体３１の個々の大きさを小さくすることができるとともに、バランスの取れた安定的な弾性係合を実現しつつゴム弾性体３１の配置の自由度を高めることができる。それによって、例えば、下部フランジ２１に形成されたボルト孔２１１と積層ゴム２０との間隔が狭い場合等、六角ボルト３９の近傍に配設されるゴム弾性体３１の大きさや配置等に制約が生ずるような場合であっても、その制約に柔軟に対応することができるアイソレータ保護装置３０を実現することが可能になる。
【００７４】
さらに、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、「弾性体」に六角ボルト３９を挿通させない構成となっているので、「弾性体」の形状等の自由度が高いという特徴も有している。つまり、「弾性体」の形状等は、円柱体形状のゴム弾性体３１（図１３）に限定されず、例えば、直方体形状とすることもできるし、天然ゴム等の硬質ゴムではなく金属材からなる板ばね等で構成することもできる。
【００７５】
＜第６実施例＞
図１７は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第６実施例を模式的に図示した断面図である。
第６実施例は、前記の第５実施例において２つのゴム弾性体３１を２つの波形鋼板ばね４１に置き換えたアイソレータ保護装置３０であり、それ以外の構成は第５実施例と同様である。
【００７６】
波形鋼板ばね４１は、矩形形状の波形鋼板を９０度ずつ交互に角度を変えながら複数積層させた構成を有している。このような波形鋼板ばね４１は、同程度の大きさのゴム弾性体３１よりも外力による圧縮変形に対する耐久性が優れており、より広い弾性変位幅を得ることができるという利点がある。したがって、このような波形鋼板ばね４１によれば、ゴム弾性体３１を採用した場合と比較して「弾性体」及び「規制部材」をより小さくすることが可能であり、アイソレータ保護装置３０をさらに小型化及び薄型化することが可能になる。
【００７７】
＜発明の効果＞
このようにして、本発明に係るアイソレータ保護装置３０によれば、基礎１１と該基礎１１上の構造物１２との間に積層ゴム２０等の「アイソレータ」を介在させる免震装置において、その積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力を低減させて積層ゴム２０を保護するアイソレータ保護装置３０を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置３０自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００７８】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、基礎と該基礎上の構造物との間に積層ゴム等のアイソレータを介在させる免震装置において好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る免震装置の実施例を模式的に図示した正面図である。
【図２】本発明に係る免震装置の一部を拡大して模式的に図示した断面図である。
【図３】本発明に係るアイソレータ保護装置の第１実施例の断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面の平面図である。
【図５】アイソレータ保護装置の第１実施例の動作を図示した断面図である。
【図６】本発明に係るアイソレータ保護装置の第２実施例の断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面の平面図である。
【図８】アイソレータ保護装置の第２実施例の動作を図示した断面図である。
【図９】本発明に係るアイソレータ保護装置の第３実施例の断面図である。
【図１０】アイソレータ保護装置の第３実施例の動作を図示した断面図である。
【図１１】本発明に係るアイソレータ保護装置の第４実施例の断面図である。
【図１２】アイソレータ保護装置の第４実施例の動作を図示した断面図である。
【図１３】本発明に係るアイソレータ保護装置の第５実施例の平面図等である。
【図１４】積層ゴムに対するアイソレータ保護装置の配置等の平面図である。
【図１５】図１３（ａ）のＣ−Ｃ断面の矢視図である。
【図１６】アイソレータ保護装置の第５実施例の動作を図示した断面図である。
【図１７】本発明に係るアイソレータ保護装置の第６実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１ 基礎、１２ 構造物、２０ 積層ゴム、２１ 下部フランジ、２２ 上部フランジ、２３ ゴム板、２４ 鋼板、３１、３６ ゴム弾性体、３２ 鋼管、３３ ボルト、３４ 円形鋼板、３５ ナット、３８ 矩形鋼板、３９ 六角ボルト、４１ 波形鋼板ばね、１１１ 袋ナット、２１１ ボルト孔、３２１ 第１鋼管、３２２ 第２鋼管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させた構成を有する免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎と該基礎上の構造物（ビル等の建築物や橋、塔等）との間にアイソレータを介在させた構成を有する免震装置は、アイソレータとして、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有する積層ゴムを採用したものが一般的である。この積層ゴムは、上下方向の圧縮力に対しては高い強度を有しているが、逆に上下方向への引っ張り力に弱いという性質を有している。そのため、地震の揺れによって積層ゴムに大きな引っ張り力が作用すると、ゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまい、それによって、積層ゴムの免震性能が低下してしまう虞がある。
【０００３】
このようなことから、一般的に免震装置の設計に際しては、地震の揺れに対して積層ゴムに作用する引っ張り力が、ゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じない程度（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以下）となるようにする必要がある。具体的には、例えば、積層ゴムの直径を大きくするといった対策が従来行われてきたが、それに伴って、地震に対する免震性能が低下してしまうという課題が生ずることになる。
【０００４】
このような課題を解決可能な従来技術の一例としては、積層ゴムの直径を大きくするのではなく、例えば、取付ボルトの頭部と積層ゴムのフランジとの間に、ゴムシート、棒ばね、皿ばね等の緩衝座を介在させることによって、積層ゴムに作用する引っ張り力を低減させる構成を有する免震装置が公知である（例えば、特許文献１〜５を参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５３１９１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４１４２号公報
【特許文献３】特開平１０−１１０５５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２４００７２号公報
【特許文献５】特開２００３−１９４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、皿ばねは使用した緩衝座（例えば、特許文献３〜５を参照）は、一般的に非常に高価であるため、免震装置のコストが大幅に上昇してしまうという課題が生ずる。
【０００６】
また、上記従来技術においては、積層ゴムに作用する引っ張り力に対してゴムシートやばね等が圧縮変形するため、大きな引っ張り力が作用すると、そのゴムシートやばね等に弾性限界を超える圧縮変形が生ずる虞がある。すなわち、その弾性限界を超える圧縮変形によって、ゴムシートやばね等が押しつぶされてしまったり亀裂が生じてしまったり等の虞が生ずる。そうなると、ゴムシートやばね等の弾性力が低下して、積層ゴムに対する引っ張り力を低減させる機能を発揮することができなくなるため、積層ゴムに大きな引っ張り力が作用しやすくなり、積層ゴムのゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させてアイソレータを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて前記アイソレータを保護するアイソレータ保護装置であって、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる弾性体と、前記弾性体が弾性限界を超える変形をしないように前記弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段とを備えている、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【０００９】
ここで、アイソレータとは、地盤からビル等の構造物を絶縁する部材や機構等であり、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有する公知の積層ゴムの他、例えば、ダンパー機構等も含まれる。より具体的には、基礎と構造物との間に介在させた状態で、構造物を支持するとともに、地盤からビル等の構造物を絶縁して地震による揺れを低減させることが可能な手段であれば、全て含まれる。
【００１０】
本発明に係るアイソレータ保護装置は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させることができるので、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を弾性体の変形により吸収して低減させることができる。それによって、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力でアイソレータが損傷等してしまうことを防止することができるので、その引っ張り力からアイソレータを保護することができる。
【００１１】
また、本発明に係るアイソレータ保護装置は、この弾性体が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段が設けられているので、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力で弾性体の変形が弾性限界を超えて、弾性体に過大な歪み等が生じてしまうことを確実に防止することができる。それによって、地震の際にアイソレータに作用する上下方向の引っ張り力で弾性体が損傷等してしまうことを未然に防止することができる。
【００１２】
そして、本発明に係るアイソレータ保護装置は、弾性限界を超える変形をしないように、弾性変位量規制手段によって弾性体の変形が規制される構成を有しているので、弾性体に高い強度をもたせる必要がない。それによって、アイソレータ保護装置に使用する弾性体の選択の幅が広がり、例えば大型の皿ばね等の高価な弾性体でなく、安価なゴム材等からなる弾性体を利用することが可能になるので、アイソレータ保護装置を低コストに実現することが容易に可能になる。
【００１３】
このようにして、本発明の第1の態様によれば、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させてアイソレータを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前述した第１の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータは、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００１５】
本発明の第２の態様に記載のアイソレータ保護装置によれば、基礎と該基礎上の構造物との間に、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層されたアイソレータ、いわゆる積層ゴムを介在させる免震装置において、この積層ゴムと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させることができるので、地震の際に積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力を弾性体の変形により吸収して低減させることができる。それによって、地震の際に積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力で積層ゴムのゴム板と鋼板との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、その引っ張り力から積層ゴムを保護することができる。
【００１６】
したがって、基礎と該基礎上の構造物との間に積層ゴムを介在させる免震装置において、積層ゴムに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて積層ゴムを保護するアイソレータ保護装置を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性変位量規制手段は、前記フランジと前記係止部との間に配設される規制部材を有し、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材の一端が前記フランジに当接し他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００１８】
本発明の第３の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジ（アイソレータを基礎又は構造物等と結合させるための鍔）に形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、その変位に伴ってフランジと係止部との間で弾性体が変形し、その結果、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。
【００１９】
また、アイソレータに対する基礎又は構造物の離間方向への弾性変位は、規制部材の一端がフランジに当接し他端が係止部に当接した状態で、その変位量が規制される。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が規制部材の両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の変形が規制されることになる。したがって、弾性体の形状や弾性特性等に応じて規制部材の長さ等を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２０】
本発明の第４の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性体は、円筒体形状を有し、前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側又は外周面側に配置される円筒体形状で軸方向長が前記弾性体より短い鋼管であり、前記弾性体及び前記鋼管は、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００２１】
本発明の第４の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、取付ボルトが挿通されているフランジと取付ボルトの端部に設けられた係止部との間隔が狭くなっていく。それによって、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体は、フランジと係止部とで狭圧されて圧縮されていくことになる。
【００２２】
すなわち、本発明の第４の態様は、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体が圧縮変形することによって、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している。
【００２３】
また、本発明の第４の態様は、この円筒体形状の弾性体の内周面側又は外周面側に、取付ボルトに挿通された状態で、フランジと係止部との間に円筒体形状の鋼管が配設されている。したがって、アイソレータと基礎又は構造物との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていくフランジと係止部との間において、鋼管の軸方向両端にフランジと係止部とがそれぞれ当接した状態で規制されることになる。そして、この円筒体形状の鋼管は、軸方向長が円筒体形状の弾性体より短く設定されている。
【００２４】
すなわち、本発明の第４の態様は、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が鋼管の軸方向両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の圧縮変形が規制されることになる。したがって、弾性体の軸方向長や弾性特性等に応じて鋼管の軸方向長を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える圧縮変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性変位量規制手段は、前記係止部と一体に形成された規制部材を有し、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材が前記フランジに当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００２６】
本発明の第５の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、その変位に伴ってフランジと係止部との間で弾性体が変形し、その結果、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。
【００２７】
また、アイソレータに対する基礎又は構造物の離間方向への弾性変位は、規制部材がフランジに当接した状態で、その変位量が規制される。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が規制部材で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の変形が規制されることになる。したがって、弾性体の形状や弾性特性等に応じて規制部材の長さ等を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える変形が生じないようにすることが可能になる。
【００２８】
そして、係止部と規制部材とが一体に形成されていることによって、係止部と規制部材とが相互に補強し合って剛性が高められるので、係止部及び規制部材の形状や板厚等をより小さくすることが可能になり、それによって、アイソレータ保護装置をより小型化及び薄型化することが可能になる。さらに、係止部と規制部材とが一体に形成されていることによって、係止部と規制部材との間に位置ずれやガタツキ等が生ずることがないので、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置をより安定的に規制することが可能になる。
【００２９】
本発明の第６の態様は、前述した第５の態様に記載のアイソレータ保護装置において、複数の前記弾性体が前記取付ボルトを対称中心として対称的に配置される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００３０】
このように、複数の弾性体でアイソレータと基礎又は構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる構成とすることによって、弾性体の個々の大きさを小さくすることができる。また、複数の弾性体は、取付ボルトを対称中心として対称的に配置されるので、バランスの取れた安定的な弾性係合を実現しつつ弾性体の配置の自由度を高めることができる。それによって、例えば、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔とアイソレータ本体との間隔が狭い場合等、取付ボルトの近傍に配設される弾性体の大きさや配置等に制約が生ずるような場合であっても、その制約に柔軟に対応したアイソレータ保護装置を実現することが可能になる。
【００３１】
本発明の第７の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、前記弾性体は、円筒体形状を有し、前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側に配置される円筒体形状の第１鋼管と前記弾性体の外周面側に配置される円筒体形状の第２鋼管とを有し、前記弾性体、前記第１鋼管及び前記第２鋼管が前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位することによって、前記フランジと前記係止部とで前記第１鋼管と前記第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動し、その前記第１鋼管と前記第２鋼管との相反する方向への移動によって前記弾性体が剪断変形し、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
【００３２】
本発明の第７の態様において、アイソレータと基礎又は構造物とは、アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に取付ボルトが挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。そして、アイソレータに対して基礎又は構造物が離間方向へ変位すると、取付ボルトが挿通されているフランジと取付ボルトの端部に設けられた係止部との間隔が狭くなっていく。また、弾性体の内周面側には第１鋼管が配置されており、弾性体の外周面側には第２鋼管が配置されており、弾性体は、フランジと係止部とで第１鋼管と第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動することによって、剪断変形する。
【００３３】
すなわち、本発明の第７の態様は、取付ボルトに挿通された状態でフランジと係止部との間に配設されている円筒体形状の弾性体が剪断変形することによって、アイソレータと基礎又は構造物とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している。
【００３４】
そして、本発明の第７の態様は、第１鋼管又は第２鋼管の軸方向両端がフランジと係止部とにそれぞれ当接した状態で、弾性変位の変位量が規制される構成を有している。すなわち、アイソレータと基礎又は構造物との離間方向への相対的な弾性変位位置が第１鋼管又は第２鋼管の軸方向両端で規制されることによって、その離間方向への変位に伴う弾性体の剪断変形が規制されることになる。したがって、弾性体の剪断変形特性等に応じて第１鋼管又は第２鋼管の軸方向長を適切に設定することによって、弾性体に弾性限界を超える剪断変形が生じないようにすることが可能になる。
【００３５】
本発明の第８の態様は、前述した第１〜第７の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体である、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
このように、安価なゴム材等からなる弾性体を利用することによって、アイソレータ保護装置を低コストに実現することができる。
【００３６】
本発明の第９の態様は、前述した第１〜第６の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体と鋼板とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
このように、ゴム弾性体と鋼板とを上下方向へ交互に複数積層して弾性体を形成することによって、弾性体の変形時に生ずる弾性力を全体的により均一にすることができる。また、弾性体をより小型化することが可能になるので、よりコンパクトなアイソレータ保護装置を実現することが可能になる。
【００３７】
本発明の第１０の態様は、前述した第１〜第９の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させる、ことを特徴としたアイソレータ保護装置である。
本発明の第１０の態様に記載のアイソレータ保護装置によれば、アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させることができるので、アイソレータに１Ｎ／ｍｍ２を超える引っ張り力が作用してしまうことを未然に防止してアイソレータを保護することができる。
【００３８】
本発明の第１１の態様は、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置であって、前述した第１〜第１０の態様のいずれかに記載のアイソレータ保護装置を備える、ことを特徴とした免震装置である。
本発明の第１１の態様に記載の免震装置によれば、基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前述した第１〜第１０の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る「免震装置」の実施例を模式的に図示した正面図であり、図２は、その一部を拡大して模式的に図示した断面図である。
本発明に係る「免震装置」は、地盤に施工された基礎１１とビル等の構造物１２との間に「アイソレータ」としての積層ゴム２０を複数介在させる構成を有している。公知の積層ゴム２０は、図２に図示した如く、略円板形状のゴム板２３と略円板形状の鋼板２４とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している。地震による地盤の揺れは、基礎１１の揺れが積層ゴム２０で吸収されることによって、積層ゴム２０上にある構造物１２の揺れが低減されることになる。
【００４１】
このとき、地震の揺れによって構造物１２が左右に揺れると、複数の積層ゴム２０の一部に上下方向の引っ張り力が作用するが、本発明に係る「免震装置」は、その引っ張り力を低減させて積層ゴム２０の損傷を防止するアイソレータ保護装置３０が積層ゴム２０ごとに複数配設されている。積層ゴム２０は、下部フランジ２１が基礎１１に対して、アイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合しているとともに、上部フランジ２２が構造物１２に対して、同様にアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合している。
尚、上部フランジ２２と構造物１２とだけをアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させるようにして、下部フランジ２１と基礎１１とは直接連結するようにしても良い。或いは逆に、下部フランジ２１と基礎１１とだけをアイソレータ保護装置３０を介して離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させるようにして、上部フランジ２２と構造物１２とは直接連結するようにしても本発明の実施は可能であり、本発明による作用効果を得ることができる。
【００４２】
以下、本発明に係るアイソレータ保護装置３０について、複数の実施例を挙げながら詳細に説明する。尚、基礎１１側のアイソレータ保護装置３０に対して構造物１２側のアイソレータ保護装置３０は、上下方向が逆に配設されているだけであり、その構成及び機能は全く同じなので、基礎１１側を例に説明して構造物１２側のアイソレータ保護装置３０の説明は省略することとし、以下同様とする。
【００４３】
＜第１実施例＞
図３は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第１実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、図４は、そのＡ−Ａ断面の平面図である。
本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての鋼管（ワッシャ）３２とを備えている。ゴム弾性体３１は、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円筒体形状を有している。また、鋼管３２は、図示の如く、ゴム弾性体３１の内周面側に配置可能な円筒体形状で軸方向長がゴム弾性体３１より短い形状を有している。
【００４４】
基礎１１には、下部フランジ２１に設けられている「取付孔」としてのボルト孔２１１に対応する位置に、袋ナット１１１が配設されている。「取付ボルト」としてのボルト３３は、この袋ナット１１１に螺合された状態で基礎１１に突設される。アイソレータ保護装置３０は、下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合している。下部フランジ２１の上側には、ゴム弾性体３１及びその内周面側に鋼管３２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。
【００４５】
ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、「係止部」としての円形鋼板３４が、ボルト３３に挿通された状態で、そのボルト３３の端部近傍に配設され、その上側にナット３５が螺合されている。すなわち、ゴム弾性体３１及び鋼管３２は、ボルト３３に挿通された状態で積層ゴム２０の下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている。
【００４６】
図５は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第１実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
前記の通り、積層ゴム２０と基礎１１とは、積層ゴム２０の下部フランジ２１に形成されたボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、離間方向へ相対的に変位可能に係合している。したがって、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、図示の如く、積層ゴム２０に対して基礎１１が離間方向へ変位し、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間隔が狭くなっていく。それによって、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されているゴム弾性体３１は、図示の如く下部フランジ２１と円形鋼板３４とで狭圧されて圧縮される。
【００４７】
すなわち、アイソレータ保護装置３０は、ボルト３３に挿通された状態で下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている円筒体形状のゴム弾性体３１によって、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合している。それによって、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力をゴム弾性体３１の圧縮変形により吸収して低減させることができるので、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用しないようにすることができる。したがって、その引っ張り力で積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に、その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００４８】
また、前記の通り、円筒体形状のゴム弾性体３１の内周面側には、ボルト３３に挿通された状態で、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に円筒体形状の鋼管３２が配設されている。したがって、積層ゴム２０と基礎１１との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていく下部フランジ２１と円形鋼板３４との間において、鋼管３１の軸方向両端に下部フランジ２１と円形鋼板３４とがそれぞれ当接したところで、それ以上の離間方向への弾性変位が規制されることになる。そして、この鋼管３２は、軸方向長がゴム弾性体３１より短く設定されている。
【００４９】
すなわち、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置が、鋼管３２の軸方向長で規制されることによって、その離間方向への変位に伴って圧縮されるゴム弾性体３１の圧縮変形が規制されることになる。したがって、ゴム弾性体３１の軸方向長や弾性特性等に応じて鋼管３２の軸方向長を適切に設定すれば、ゴム弾性体３１に弾性限界を超える圧縮変形が生じないようにすることが可能になる。それによって、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力でゴム弾性体３１の変形が弾性限界を超えてしまうことを確実に防止することができるので、その引っ張り力でゴム弾性体３１に座屈等が生じて損傷してしまうことを未然に防止することができる。
【００５０】
そして、本発明に係るアイソレータ保護装置３０は、ゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように、「弾性変位量規制手段」としての鋼管３２でゴム弾性体３１の変形が規制される構成を有しているので、「弾性体」に高い強度をもたせる必要がない。それによって、アイソレータ保護装置３０に使用する「弾性体」の選択の幅が広がり、例えば大型で頑強な皿ばね等の高価な弾性体ではなく、安価なゴム材等からなるゴム弾性体３１を利用することが可能になるので、積層ゴム２０のアイソレータ保護装置３０を低コストに実現することが容易に可能になる。
【００５１】
ここで、当該実施例において、ゴム弾性体３１は、硬度約７５°の天然ゴム材で形成されており、外径約１００ｍｍ、内径約５０ｍｍで、高さ（軸方向の長さ）が約３０ｍｍに設定されている。鋼管３２は、板厚が約８ｍｍで、高さ（軸方向の長さ）が約１５ｍｍ、外径が約４８ｍｍ、内径が約４０ｍｍに設定されている。ボルト３３は、Ｍ３６のボルトであり、円形鋼板３４の板厚は、約９ｍｍに設定されている。また、下部フランジ２１は、孔径約３９ｍｍのボルト孔２１１が積層ゴム２０を中心とする同心円上に等間隔で１２個設けられており、板厚は約２８ｍｍである（上部フランジ２２も同様である。）。
例えば、積層ゴム２０の一例として、ブリヂストン社製の積層ゴムＮＨ１００Ｇ４を使用した場合において、アイソレータ保護装置３０の各構成要素の形状や寸法等を上記のように設定すると、この積層ゴム２０が約１Ｎ／ｍｍ２の引っ張り力を受けるときに、ゴム弾性体３１が圧縮力を受けて高さが約５０％程度になるまで圧縮変形するようにすることができる。
【００５２】
尚、各構成要素（弾性ゴム３１、鋼管３２、ボルト３３、円形鋼板３４、下部フランジ２１等）の上記形状や寸法等は、本発明が特にこれに限定されるという性質のものではなく、「免震装置」における積層ゴム２０の大きさや特性等の条件、実施態様等に応じて適宜決定されるものであることは言うまでもない。
また、「弾性体」の一例であるゴム弾性体３１は、例えば、天然ゴムの他、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ノンブレン、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、イソブレンゴム、クロロブレンゴム、エチレン・ブロビレンゴム、多硫化ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の多種多様なゴム材を適用することが可能であるが、本発明における「弾性体」は、特にこれらに限定されるものではなく、所望の弾性力を発揮し得る弾性体であれば、どのような弾性体であっても本発明の実施は可能である。このことは、後述する他の実施例においても同様である。
【００５３】
＜第２実施例＞
図６は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第２実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、図７は、そのＢ−Ｂ断面の平面図である。
第２実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、第１実施例と同様に、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての鋼管（ワッシャ）３２とを備えている。第１実施例と異なる点は、円筒体形状を有する鋼管３２が、図示の如くゴム弾性体３１の外周面側に配置されている点であり、軸方向長がゴム弾性体３１より短い形状を有している点は第１実施例と同様である。すなわち、第２実施例は、下部フランジ２１の上側において、ゴム弾性体３１の外周面側に鋼管３２が配設されており、それ以外の構成は、第１実施例と同様なので、構成の詳細な説明は省略する。
【００５４】
図８は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第２実施例を模式的に図示した正面視の断面図であり、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第２実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、第１実施例と同様に、地震の際に積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力をゴム弾性体３１の圧縮変形により吸収して低減させることができる。それによって、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用して積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に。その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００５５】
また、円筒体形状のゴム弾性体３１の外周面側には、ボルト３３に挿通された状態で、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に円筒体形状の鋼管３２が配設されており、この鋼管３２は、第１実施例と同様に、軸方向長がゴム弾性体３１より短く設定されている。したがって、積層ゴム２０と基礎１１との相対的な変位位置は、その離間方向への変位に伴って狭くなっていく下部フランジ２１と円形鋼板３４との間において、鋼管３２によって規制されることになる。
【００５６】
このように、ゴム弾性体３１の外周面側に鋼管３２を配設しても本発明の実施は可能であり、第１実施例と同様の作用効果が得られる。また、第２実施例においては、ボルト３３の外周面と鋼管３２の内周面との間にゴム弾性体３１が配置されているので、ゴム弾性体３１は、内周面側及び外周面側への変形が規制されつつ圧縮変形をすることとなる。したがって、第２実施例のアイソレータ保護装置３０は、ゴム弾性体３１の座屈がより生じにくくなるというメリットがある。
【００５７】
＜第３実施例＞
図９及び図１０は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第３実施例を模式的に図示した正面視の断面図である。図９は、平常時の状態を図示したものであり、図１０は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第３実施例のアイソレータ保護装置３０は、図示の如く「弾性体」がゴム弾性体３６と鋼板３７とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有しており、それ以外の構成は、前述した第１実施例と同様なので、詳細な説明は省略する。ゴム弾性体３６は、前記のゴム弾性体３１と同様に円筒体形状を有する硬質ゴムである。鋼板３７は、ゴム弾性体３６と略同形状の円筒体形状を有している。
【００５８】
このように、ゴム弾性体３６と鋼板３７とを上下方向へ交互に複数積層して「弾性体」を構成することによっても本発明の実施は可能であり、第１実施例と同様の作用効果が得られる。また、このような構成とすることで、「弾性体」の変形時に生ずる弾性力を全体的により均一にすることができるとともに、第１実施例や第２実施例のような単層型にした場合と比較して、「弾性体」をより小型化することができるので、よりコンパクトなアイソレータ保護装置３０を実現することが可能になる。
尚、複数のゴム弾性体３６と鋼板３７とを単に交互に積み重ねるだけでも本発明の実施は可能であるが、ゴム弾性体３６と鋼板３７とを交互に加硫接着して積層した方が、より安定した弾性と強度向上が期待できる点で好ましい。
【００５９】
＜第４実施例＞
図１１及び図１２は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第４実施例を模式的に図示した正面視の断面図である。図１１は、平常時の状態を図示したものであり、図１２は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
第４実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる「弾性体」としてのゴム弾性体３１と、このゴム弾性体３１が弾性限界を超える変形をしないように弾性変位の変位量を規制する「弾性変位量規制手段」及び「規制部材」としての第１鋼管３２１及び第２鋼管３２２とを備えている。ゴム弾性体３１は、第１実施例と同様に、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円筒体形状を有している。
【００６０】
基礎１１には、「取付ボルト」としてのボルト３３が突設されており、下部フランジ２１のボルト孔２１１にボルト３３が挿通された状態で、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位可能に係合しており、この点は、第１実施例と同様である。また、ゴム弾性体３１及び鋼管３２の上側には、「係止部」としての円形鋼板３４が、ボルト３３に挿通された状態で配設されており、円形鋼板３４より上側のボルト３３にナット３５が螺合されている点も第１実施例と同様である。
【００６１】
下部フランジ２１と円形鋼板３４との間には、ゴム弾性体３１、第１鋼管３２１及び第２鋼管３２２が、ボルト３３に挿通された状態で配設されている。第１鋼管３２１は、ゴム弾性体３１の内周面側に配置されており、第２鋼管３２２は、ゴム弾性体３１の外周面側に配置されている。ゴム弾性体３１は、内周面が第１鋼管３２１の外周面に接着されており、外周面が第２鋼管３２２の内周面に接着されている。第１鋼管３２１の上端は、円形鋼板３４に当接しており、第１鋼管３２１の下端と下部フランジ２１との間には、図示の如く一定の間隔が設けられている。第２鋼管３２２の下端は、下部フランジ２１に当接しており、第２鋼管３２２の上端と円形鋼板３４との間には、図示の如く一定の間隔が設けられている（図１１）。
【００６２】
このような構成を有する第４実施例のアイソレータ保護装置３０においては、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位し、下部フランジ２１と円形鋼板３４との間隔が狭くなっていく。それによって、第１鋼管３２１は、円形鋼板３４に押動されて下方へ移動し、第２鋼管３２２は、下部フランジ２１に押動されて上方へ移動し、その結果、ゴム弾性体３１が図示の如く剪断変形する。
【００６３】
すなわち、第４実施例のアイソレータ保護装置３０は、ボルト３３に挿通された状態で下部フランジ２１と円形鋼板３４との間に配設されている円筒体形状のゴム弾性体３１が剪断変形することによって、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合する構成を有している（図１２）。それによって、許容範囲を超える上下方向の引っ張り力（例えば、１Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り力）が積層ゴム２０に作用して積層ゴム２０のゴム板２３と鋼板２４との間に剥離や空隙が生じてしまうことを防止することができるので、地震の際に。その引っ張り力から積層ゴム２０を保護することができる。
【００６４】
そして、第４実施例においては、第１鋼管３２１の軸方向長より第２鋼管３２２の軸方向長の方が長く設定されており、第２鋼管３２２の上端が円形鋼板３４に当接した状態で弾性変位の変位量が規制されるように構成されている。すなわち、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置が第２鋼管３２２の軸方向長で規制されることによって、その離間方向への変位に伴うゴム弾性体３１の剪断変形が規制されることになる。したがって、ゴム弾性体３１の軸方向長や弾性特性等に応じて第２鋼管３２２の軸方向長を適切に設定することによって、ゴム弾性体３１に弾性限界を超える剪断変形が生じないようにすることが可能になる。
尚、第２鋼管３２２の軸方向長より第１鋼管３２１の軸方向長の方を長く設定して、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置を第１鋼管３２１で規制するように構成することも可能であることは、言うまでもないことである。
【００６５】
さらに、第４実施例は、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位に際して、ゴム弾性体３１を剪断変形させる構成を有していることから、ゴム弾性体３１を圧縮変形させる構成（第１実施例、第２実施例）と比較して、ゴム弾性体３１の外周面側又は内周面側にゴム弾性体３１の変形に必要な空間を設ける必要がない。したがって、アイソレータ保護装置３０をより小型化することが可能になる。
【００６６】
＜第５実施例＞
図１３は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第５実施例を模式的に図示したものであり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は正面図、図１３（ｃ）は側面図である。
第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、矩形の鋼板からなる矩形鋼板３８、「取付ボルト」としての六角ボルト３９及び「弾性体」としての２つのゴム弾性体３１で構成されている。ゴム弾性体３１は、天然ゴム等の硬質ゴムで形成されており、図示の如く円柱体形状を有している。矩形鋼板３８は、中心位置に、六角ボルト３９が挿通される貫通孔３８５が形成されており、上面３８１には、図示の如く貫通孔３８５に挿通された六角ボルト３９の頭が係止される座ぐり穴３８３が形成されている。
【００６７】
また、矩形鋼板３８の底面３８２には、二カ所の凹部３８４が貫通孔３８５を対称中心として対称的に形成されている。凹部３８４には、貫通孔３８５に挿通された六角ボルト３９を対称中心として、２つのゴム弾性体３１が対称的に配置される。凹部３８４の深さｄは、ゴム弾性体３１の高さｈより短く設定されており、ゴム弾性体３１の上面が凹部３８４の底部に当接して配置された状態で、ゴム弾性体３１の底面が矩形鋼板３８の底面３８２から突出した状態となる。尚、ゴム弾性体３１は、上面を凹部３８４の底部に接着して位置を固定しても良いが、接着面において弾性変形が拘束されないように、例えば、接着せずに凹部３８４の底部に円形溝等を設けて、位置ずれしないように嵌合させる構成がより好ましい。
【００６８】
例えば、当該実施例において、矩形鋼板３８は、長さを約３００ｍｍ、横幅を約１２０ｍｍ、板厚を約３３ｍｍ、凹部３８４の深さｄを約８ｍｍとし、２つのゴム弾性体３１の外径を約７７ｍｍ、高さｈを約１８ｍｍとすることで、外径１３００ｍｍ程度の積層ゴム２０に対して、歪み約５０％で約１０ｍｍの引っ張り変形を許容するアイソレータ保護装置３０を実現することが可能である。尚、これらの寸法等は、特にこれらに限定されるものではなく、積層ゴム２０の大きさや特性等に応じて適宜設定されるべきものであることは言うまでもない。
【００６９】
図１４は、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０の積層ゴム２０に対する配置を模式的に図示した平面図である。
図１５及び図１６は、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０のＣ−Ｃ断面（図１３（ａ））の矢視図である。図１５は、平常時の状態を図示したものであり、図１６は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用したときの状態を図示したものである。
【００７０】
１２個のアイソレータ保護装置３０は、図示の如くゴム弾性体３１が全て積層ゴム２０から略等間隔となる同心円上に配置される向きで配設される（図１４）。各アイソレータ保護装置３０は、矩形鋼板３８の貫通孔３８５及び下部フランジ２１のボルト孔２１１を挿通させた六角ボルト３９が、基礎１１に設けられた袋ナット１１１に螺合された状態で配設される（図１５）。このように配設されたアイソレータ保護装置３０は、地震による構造物１２の揺れによって積層ゴム２０に引っ張り力が作用すると、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位する。
【００７１】
アイソレータ保護装置３０は、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に変位することによって、下部フランジ２１と矩形鋼板３８の凹部３８４の底部との間隔が狭くなっていく。それに伴って、下部フランジ２１と凹部３８４との間に配設されているゴム弾性体３１は、図示の如く下部フランジ２１と凹部３８４とで圧縮されて変形し、その結果、積層ゴム２０と基礎１１とが離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合することになる。そして、積層ゴム２０に対する基礎１１の離間方向への弾性変位は、矩形鋼板３８の底面３８２が下部フランジ２１に当接した状態で、その変位量が規制される（図１６）。
【００７２】
すなわち、六角ボルト３９の端部に設けられた矩形鋼板３８は、ゴム弾性体３１の上面が当接する凹部３８４が「係止部」として機能するとともに、底面３８２が下部フランジ２１に当接した状態でゴム弾性体３１の弾性変位量を規制する「規制部材」として機能する。換言すれば、矩形鋼板３８は、「係止部」と「規制部材」とが一体に形成されている。それによって、アイソレータ保護装置３０をより小型化及び薄型化することが可能になるので、積層ゴム２０が水平方向へ変形した際にアイソレータ保護装置３０に接触してしまう虞をより低減させることができる。また、「係止部」と「規制部材」とが一体構造であることによって、積層ゴム２０と基礎１１との離間方向への相対的な弾性変位位置をより安定的に規制することが可能になる。
【００７３】
そして、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、複数のゴム弾性体３１が六角ボルト３９を対称中心として対称的に配置されるので、ゴム弾性体３１の個々の大きさを小さくすることができるとともに、バランスの取れた安定的な弾性係合を実現しつつゴム弾性体３１の配置の自由度を高めることができる。それによって、例えば、下部フランジ２１に形成されたボルト孔２１１と積層ゴム２０との間隔が狭い場合等、六角ボルト３９の近傍に配設されるゴム弾性体３１の大きさや配置等に制約が生ずるような場合であっても、その制約に柔軟に対応することができるアイソレータ保護装置３０を実現することが可能になる。
【００７４】
さらに、第５実施例におけるアイソレータ保護装置３０は、「弾性体」に六角ボルト３９を挿通させない構成となっているので、「弾性体」の形状等の自由度が高いという特徴も有している。つまり、「弾性体」の形状等は、円柱体形状のゴム弾性体３１（図１３）に限定されず、例えば、直方体形状とすることもできるし、天然ゴム等の硬質ゴムではなく金属材からなる板ばね等で構成することもできる。
【００７５】
＜第６実施例＞
図１７は、本発明に係るアイソレータ保護装置３０の第６実施例を模式的に図示した断面図である。
第６実施例は、前記の第５実施例において２つのゴム弾性体３１を２つの波形鋼板ばね４１に置き換えたアイソレータ保護装置３０であり、それ以外の構成は第５実施例と同様である。
【００７６】
波形鋼板ばね４１は、矩形形状の波形鋼板を９０度ずつ交互に角度を変えながら複数積層させた構成を有している。このような波形鋼板ばね４１は、同程度の大きさのゴム弾性体３１よりも外力による圧縮変形に対する耐久性が優れており、より広い弾性変位幅を得ることができるという利点がある。したがって、このような波形鋼板ばね４１によれば、ゴム弾性体３１を採用した場合と比較して「弾性体」及び「規制部材」をより小さくすることが可能であり、アイソレータ保護装置３０をさらに小型化及び薄型化することが可能になる。
【００７７】
＜発明の効果＞
このようにして、本発明に係るアイソレータ保護装置３０によれば、基礎１１と該基礎１１上の構造物１２との間に積層ゴム２０等の「アイソレータ」を介在させる免震装置において、その積層ゴム２０に作用する上下方向の引っ張り力を低減させて積層ゴム２０を保護するアイソレータ保護装置３０を低コストに実現しつつ、その引っ張り力でアイソレータ保護装置３０自体が損傷してしまう虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
【００７８】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、基礎と該基礎上の構造物との間に積層ゴム等のアイソレータを介在させる免震装置において好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る免震装置の実施例を模式的に図示した正面図である。
【図２】本発明に係る免震装置の一部を拡大して模式的に図示した断面図である。
【図３】本発明に係るアイソレータ保護装置の第１実施例の断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面の平面図である。
【図５】アイソレータ保護装置の第１実施例の動作を図示した断面図である。
【図６】本発明に係るアイソレータ保護装置の第２実施例の断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面の平面図である。
【図８】アイソレータ保護装置の第２実施例の動作を図示した断面図である。
【図９】本発明に係るアイソレータ保護装置の第３実施例の断面図である。
【図１０】アイソレータ保護装置の第３実施例の動作を図示した断面図である。
【図１１】本発明に係るアイソレータ保護装置の第４実施例の断面図である。
【図１２】アイソレータ保護装置の第４実施例の動作を図示した断面図である。
【図１３】本発明に係るアイソレータ保護装置の第５実施例の平面図等である。
【図１４】積層ゴムに対するアイソレータ保護装置の配置等の平面図である。
【図１５】図１３（ａ）のＣ−Ｃ断面の矢視図である。
【図１６】アイソレータ保護装置の第５実施例の動作を図示した断面図である。
【図１７】本発明に係るアイソレータ保護装置の第６実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１ 基礎、１２ 構造物、２０ 積層ゴム、２１ 下部フランジ、２２ 上部フランジ、２３ ゴム板、２４ 鋼板、３１、３６ ゴム弾性体、３２ 鋼管、３３ ボルト、３４ 円形鋼板、３５ ナット、３８ 矩形鋼板、３９ 六角ボルト、４１ 波形鋼板ばね、１１１ 袋ナット、２１１ ボルト孔、３２１ 第１鋼管、３２２ 第２鋼管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて前記アイソレータを保護するアイソレータ保護装置であって、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる弾性体と、
前記弾性体が弾性限界を超える変形をしないように前記弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段とを備えている、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータは、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性変位量規制手段は、前記フランジと前記係止部との間に配設される規制部材を有し、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材の一端が前記フランジに当接し他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性体は、円筒体形状を有し、
前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側又は外周面側に配置される円筒体形状で軸方向長が前記弾性体より短い鋼管であり、
前記弾性体及び前記鋼管は、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性変位量規制手段は、前記係止部と一体に形成された規制部材を有し、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材が前記フランジに当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアイソレータ保護装置において、複数の前記弾性体が前記取付ボルトを対称中心として対称的に配置される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性体は、円筒体形状を有し、
前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側に配置される円筒体形状の第１鋼管と前記弾性体の外周面側に配置される円筒体形状の第２鋼管とを有し、
前記弾性体、前記第１鋼管及び前記第２鋼管が、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位することによって、前記フランジと前記係止部とで前記第１鋼管と前記第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動し、その前記第１鋼管と前記第２鋼管との相反する方向への移動によって前記弾性体が剪断変形し、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体である、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体と鋼板とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させる、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項１１】
基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置であって、請求項１〜１０のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置を備える、ことを特徴とした免震装置。
【請求項１】
基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を低減させて前記アイソレータを保護するアイソレータ保護装置であって、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とを離間方向へ相対的に弾性変位可能に係合させる弾性体と、
前記弾性体が弾性限界を超える変形をしないように前記弾性変位の変位量を規制する弾性変位量規制手段とを備えている、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータは、ゴム板と鋼板とが交互に接着されて上下方向へ複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性変位量規制手段は、前記フランジと前記係止部との間に配設される規制部材を有し、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材の一端が前記フランジに当接し他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性体は、円筒体形状を有し、
前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側又は外周面側に配置される円筒体形状で軸方向長が前記弾性体より短い鋼管であり、
前記弾性体及び前記鋼管は、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性変位量規制手段は、前記係止部と一体に形成された規制部材を有し、
前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物との離間方向への相対的な変位に伴って、前記フランジと前記係止部との間で前記弾性体が変形するとともに、前記規制部材が前記フランジに当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアイソレータ保護装置において、複数の前記弾性体が前記取付ボルトを対称中心として対称的に配置される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のアイソレータ保護装置において、前記基礎又は前記構造物に突設される取付ボルトの端部に設けられる係止部を備え、
前記アイソレータの上端又は下端のフランジに形成された取付孔に前記取付ボルトが挿通された状態で、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位可能に係合し、
前記弾性体は、円筒体形状を有し、
前記弾性変位量規制手段は、前記弾性体の内周面側に配置される円筒体形状の第１鋼管と前記弾性体の外周面側に配置される円筒体形状の第２鋼管とを有し、
前記弾性体、前記第１鋼管及び前記第２鋼管が、前記取付ボルトに挿通された状態で前記フランジと前記係止部との間に配設され、前記アイソレータと前記基礎又は前記構造物とが離間方向へ相対的に変位することによって、前記フランジと前記係止部とで前記第１鋼管と前記第２鋼管とが相反する方向へ押動されて移動し、その前記第１鋼管と前記第２鋼管との相反する方向への移動によって前記弾性体が剪断変形し、前記第１鋼管又は前記第２鋼管の軸方向一端が前記フランジに当接し軸方向他端が前記係止部に当接した状態で前記弾性変位の変位量が規制される、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体である、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記弾性体は、ゴム弾性体と鋼板とが上下方向へ交互に複数積層された構成を有している、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置において、前記アイソレータに作用する上下方向の引っ張り力を１Ｎ／ｍｍ２以下に低減させる、ことを特徴としたアイソレータ保護装置。
【請求項１１】
基礎と該基礎上の構造物との間にアイソレータを介在させる免震装置であって、請求項１〜１０のいずれか1項に記載のアイソレータ保護装置を備える、ことを特徴とした免震装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−２１５４４２（Ｐ２００８−２１５４４２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１９２５（Ｐ２００７−５１９２５）
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【出願人】（０００１４８３４６）株式会社錢高組 (67)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【出願人】（０００１４８３４６）株式会社錢高組 (67)
【Ｆターム（参考）】
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