JPH0893850A

JPH0893850A - 防振ゴム

Info

Publication number: JPH0893850A
Application number: JP6231310A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kato; 直樹加藤
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】水平および鉛直の各方向ともに十分な強度と
防振性能を有し、かつ前記各方向のばね定数の比を任意
に変えることができる防振ゴムを提供する。【構成】本発明の防振ゴムにおいては、断面Ｕ形金具
８と断面Ｌ形金具９とが組合わされて形成された下取付
金具１１の受容部内に、中央にねじ穴１２を有する角柱
状の上取付金具１３が、上面１３ａが下取付金具１１の
底部と平行で、かつその上周縁面よりわずかに高くなる
ように配置されている。そして、上、下取付金具１３、
１１の間の空間部には、ゴム材を充填し加硫成形してな
るゴム弾性体１４が設けられ、ゴム弾性体１４の下側周
縁部には応力集中を防ぐための空洞部１５が形成されて
いる。さらに、ゴム弾性体１４の上面は中央部に向って
傾斜したなだらかな角錘形傾斜面をなしており、鉛直方
向の大荷重が加わった場合にもゴム切れが生じないよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防振ゴムに係わり、特
に音楽ホール等の建物、建築設備、機器等の防振、防音
に適する防振ゴムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、音楽ホール等の建物、建築設
備のような建築構造物や、機器等の設置においては、防
振および防音の目的で、図８に示すように、２枚の鋼板
１の間にゴム弾性体２を挟み接着または非接着してなる
防振ゴム３が使用され、これを構造物４等と基礎部分５
との間に挿入することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の防振方法においては、以下に示す問題があった。すな
わち、前記した防振ゴム３は、圧縮方向である鉛直方向
のばね定数に比べてせん断方向である水平方向のばね定
数が小さく、水平方向の強度が十分でないため、図９に
示すように、構造物４等の側部に別の防振ゴムを水平ス
トッパー６として取り付け、地震時に発生する水平方向
の荷重や構造物４等の取付工事中に発生する想定外の水
平荷重に対して、水平方向の動きを制限し破壊を防止す
る必要があった。

【０００４】さらに、ゴム弾性体２のばね定数を小さく
する等の方法で、防振ゴム３の鉛直方向の固有振動数を
低く設定した場合には、地震時に発生する鉛直方向の荷
重や構造物４等の取付工事中に発生する鉛直方向の衝撃
荷重に対して、図１０（ａ）に示すように、ばね定数の
大きい防振ゴムを鉛直ストッパー７として並置し、図１
０（ｂ）に示すように、鉛直方向の大荷重を鉛直ストッ
パー７により支承し、防振ゴム３の破壊を防止する必要
があった。そして、このような鉛直ストッパー７と前記
した水平ストッパー６とを併用する場合も多く、ストッ
パーの取付費用や取付時間など余分なコストがかかると
いう問題があった。

【０００５】本発明はこれらの問題に対処するためにな
されたもので、水平および鉛直の各方向ともに十分な強
度と防振性能を有し、かつ前記各方向のばね定数の比を
任意に変えることができる防振ゴムを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の防振ゴムは、断
面Ｕ形の金具と断面Ｌ形の金具とを受容部が形成される
ように組合わせ配置した下取付金具と、前記受容部内
に、上面を前記下取付金具の底面と平行にして配置され
た上取付金具と、前記下取付金具と上取付金具との間の
空間部に一体に加硫成形されたゴム弾性体とを備え、前
記上取付金具の上面が前記下取付金具の上周縁面より上
方に配置され、かつ前記ゴム弾性体の上面が、前記下取
付金具の上周縁面から前記上取付金具の上面に向って傾
斜したなだらかな傾斜面をなしていることを特徴とす
る。

【０００７】また、このような防振ゴムにおいて、下取
付金具の内底面と接するゴム弾性体の底面部の一部に、
空洞部が形成されていることを特徴とする

【０００８】

【作用】本発明の防振ゴムに鉛直方向の大荷重が加わっ
た場合には、上取付金具が押し下げられ、上取付金具と
下取付金具との間に設けられたゴム弾性体が、鉛直方向
に圧縮されて、なだらかな傾斜面を呈していた上面がほ
ぼ平らになるまで撓む（変形する）が、上取付金具の上
面が下取付金具の上周縁面と同じ高さになった時点で、
鉛直方向大荷重の一部は下取付金具の上周縁面にかかる
ようになるため、上取付金具の降下が止み、ゴム弾性体
もそれ以上変形することがなくなる。

【０００９】このように本発明の防振ゴムは、それ自体
が鉛直方向（ｚ方向）の動きを制限するストッパー機能
を有しているので、地震時や構造物の設置作業時に鉛直
方向の大荷重が加わっても、防振ゴムの破壊が生じず支
承能力を失なうことがない。また本発明の防振ゴムは、
水平方向（ｘ、ｙ方向）の断面が、それぞれ上下取付金
具の間にゴム弾性体層が挟持された構造となっているの
で、水平方向の荷重に対しても有効なストッパー機能を
有し、ゴム弾性体の破壊が生じない。

【００１０】さらに、本発明の防振ゴムにおいては、
ｘ、ｙ、ｚ各方向のばね定数の比を任意に設定すること
ができる。すなわち、ｘ、ｙ、ｚ各方向のゴム弾性体の
厚さや上下取付金具の肉厚を変えることにより、あるい
は上取付金具とゴム弾性体との接合面の一部を非接着と
することにより、その方向のばね定数の値を増加あるい
は減少させ、ばね定数の比を任意に変えることができ
る。さらに、こうして各方向のばね定数を調整すること
で、水平各方向（ｘ方向およびｙ方向）のばね定数と鉛
直方向（ｚ方向）のばね定数とを全て同じとし、各方向
ともに同じ固有振動数で同等な防振特性を有するように
することが可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１２】図１は、本発明の防振ゴムの一実施例を示
す平面図、図２および図３は、それぞれ同実施例の正面
図および側面図である。また、図４および図５は、それ
ぞれ図１におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図であ
る。

【００１３】実施例の防振ゴムにおいては、図に示すよ
うに、チャンネルのような断面Ｕ形の金具８の凹溝内
に、一対のアングル等の断面Ｌ形の金具９が、垂直部９
ａが所定の間隔をおいて対向するように配置されてお
り、これらの金具の水平取付部８ｂ、９ｂには、建築基
礎部等に設置するための取付穴１０がそれぞれ貫通して
設けられている。そして、このような断面Ｕ形金具８と
断面Ｌ形金具９とが組合わされて下取付金具１１が形成
され、その凹状の受容部内に、中央に構造物等に取付け
るためのねじ穴１２を有する正四角柱状の上取付金具１
３が、上面１３ａが断面Ｕ形金具８の水平取付部８ｂと
平行で、かつ下取付金具１１の上周縁面つまり断面Ｕ形
金具８の垂直部８ａおよび断面Ｌ形金具９の垂直部９ａ
の上周縁面よりわずかに高くなるように配置されてい
る。そして、下取付金具１１と上取付金具１３との間に
形成された断面がほぼＵ字形状の空間部には、下周縁部
の一部を除いて、ゴム材を充填し一体に加硫成形してな
るゴム弾性体１４が設けられている。すなわち、ゴム弾
性体１４は、下取付金具１１の下部と上取付金具１３の
底面１３ｂとの間に設けられた平板状ゴム部１４ａと、
下取付金具１１の上部と上取付金具１３の側面１３ｃと
の間に設けられた環状ゴム部１４ｂとから成り、平板状
ゴム部１４ａにおいて、断面Ｕ形金具８と接する底部の
両端には、それぞれｘ方向に沿って空洞部１５が形成さ
れている。さらに、ゴム弾性体１４の環状ゴム部１４ｂ
においては、周縁部が下取付金具１１の上周縁面を覆う
ように形成され、かつ上面が上取付金具１３の上面１３
ａとほぼ同じ高さの中央部に向ってなだらかに傾斜する
ように形成されている。

【００１４】このような構造を有する実施例の防振ゴム
においては、上取付金具１３の上面１３ａが下取付金具
１１の上周縁面よりわずかに高くなっており、かつその
周りに設けられたゴム弾性体１４の上面が中央部に向っ
て傾斜したなだらかな角錘形傾斜面をなしているので、
これ自体が鉛直方向（ｚ方向）の動きを制限するストッ
パー機能を有している。すなわち、実施例の防振ゴムに
鉛直方向の大荷重が加わった場合には、上取付金具１３
が荷重により押し下げられ、ゴム弾性体１４が鉛直方向
に圧縮されて、中央部に向って角錘形に傾斜した上面が
ほぼ平らになるまで変形するが、上取付金具１３の上面
１３ａが下取付金具１１の上周縁面と同じ高さになった
とき、鉛直大荷重の一部が下取付金具１１の上周縁面に
かかるようになるため、上取付金具１３の降下が停止
し、ゴム弾性体１４もそれ以上変形することがなく圧縮
された状態を維持する。このように実施例の防振ゴムに
おいては、地震時や構造物の設置作業時に想定外の鉛直
荷重が加わっても、ゴム弾性体１４の破壊が生じず、十
分な支承能力が発揮される。

【００１５】また実施例の防振ゴムは、ｘ方向およびｙ
方向の断面が、ともに上下取付金具１１、１３の間にゴ
ム弾性体１４の層が挟持された構造となっているので、
このような構造自体がｘ、ｙ方向の荷重に対してストッ
パーとして有効に機能し、ゴム弾性体１４の破壊を防止
する。

【００１６】さらに、ゴム弾性体１４の鉛直方向（ｚ方
向）および水平方向（ｘ、ｙ方向）の変形（撓み）にお
いては、平板状ゴム部１４ａの底部にｘ方向に沿って空
洞部１５が設けられており、これが変形したゴム弾性体
１４の逃げ場となって応力集中を避けることができるの
で、鉛直および水平方向に十分な強度を有する。なお、
このようなゴム弾性体１４における空洞部１５は、ｘ方
向ではなくｙ方向に沿って設けることができ、またｘ、
ｙ両方向に沿ってそれぞれ設けることもできる。さら
に、下取付金具１１の受容部の四隅、すなわち断面Ｌ形
金具９の垂直部９ａと断面Ｕ形金具８の垂直部８ａとの
間にそれぞれ隙間が設けられた構造の防振ゴムでは、変
形したゴム弾性体１４がこれらの隙間から膨出し応力集
中が回避されるので、必ずしも前記空洞部１５を設ける
必要がない。

【００１７】また、実施例の防振ゴムにおいては、ｘ、
ｙ、ｚ各方向のばね定数の比を任意に設定することがで
きる。例えば、ｚ方向のばね定数を 1とするとき、ｘ、
ｙ各方向のばね定数を 0.1〜 2.0の範囲で任意に変える
ことができ、またこのときｘ、ｙ方向のばね定数を異な
った値にすることも可能である。

【００１８】すなわち、矢視Ｐ（ｚ方向）、Ｑ（ｘ方
向）、Ｒ（ｙ方向）の各方向の上、下取付金具１３、１
１の投影面積（重なり部の面積）を、それぞれＡ_P、Ａ
_Q、Ａ_Rとし、ｘ、ｙ、ｚ各方向のばね定数をそれぞれ
Ｋ_x、Ｋ_y、Ｋ_zとし、各方向のゴム弾性体層の厚さを
それぞれｔ_x、ｔ_y、ｔ_zとするとき、次の関係が成り
立つことが確認されている。

【００１９】Ｋ_z：Ｋ_x：Ｋ_y＝（Ａ_P＋ｔ_z）：（２
Ａ_Q＋ｔ_x）：（２Ａ_R＋ｔ_y）ｔ_z：ｔ_x：ｔ_y＝ 0.7〜 1.0： 1： 1 とするときＫ_z：Ｋ_x：Ｋ_y＝ 1： 0.8〜 1.2： 0.8〜 1.2＝約
1： 1： 1 またこのとき、ゴム弾性体１４（平板状ゴム部１４ａ）
の底部にｘ方向に沿って空洞部１５を設けることで、ｚ
方向のばね定数Ｋ_zを低く抑えることができ、さらに空
洞部１５の配設方向や寸法を調整することで、各方向の
ばね定数の比を調整することも可能である。

【００２０】このように、実施例の防振ゴムにおいて
は、ｘ、ｙ、ｚ各方向の上、下取付金具１３、１１の投
影面積や、各方向のゴム弾性体層の厚さを容易に変える
ことができ、それによりｘ、ｙ、ｚ各方向のばね定数の
比を任意に設定することができる。

【００２１】また実施例においては、上取付け金具１３
がゴム弾性体１４と接するｘ方向またはｙ方向に配設さ
れた２対の側面１３ｃの一部を非接着とすることによ
り、その方向のばね定数を減少させ、それにより各方向
のばね定数の比を調整することが可能である。例えば、
防振ゴムの水平方向（ｘ、ｙ方向）のばね定数は、上取
付金具１３と下取付金具１１の水平方向（ｘ、ｙ方向）
の投影面積部の圧縮ばね定数＋引張ばね定数と、上取付
金具１３と下取付金具１１の鉛直方向（ｚ方向）の投影
面積部のせん断ばね定数とを加えて構成される。そし
て、上取付け金具１３の側面１３ｃの一部を非接着とす
ると、ｘ方向またはｙ方向のばねに関し引張り作用がな
くなるので、この方向のばね定数が小さくなる。

【００２２】さらに本発明の防振ゴムでは、上取付け金
具の形状を変えることでｘ、ｙ、ｚ方向のばね定数の比
を変えることも可能である。

【００２３】このような構造の防振ゴムを、図６（ａ）
および（ｂ）に示す。すなわち、この実施例において
は、上取付け金具１３として断面Ｕ字形の金具が使用さ
れており、この上取付け金具１３が、下取付け金具１１
の受容部に水平部を上に向けてｘ方向に沿って配置さ
れ、かつこれらの取付け金具の間の空間部に、ゴム材を
充填し一体に加硫成形してなるゴム弾性体１４が設けら
れている。なお、図６では、ねじ穴および取付穴をそれ
ぞれ省略して上、下取付け金具１３、１１を図示した。

【００２４】この実施例では、先の実施例と同様に、矢
視Ｐ（ｚ方向）、Ｑ（ｘ方向）、Ｒ（ｙ方向）の各方向
の上、下取付金具１３、１１の投影面積を、それぞれＡ
_P、Ａ_Q、Ａ_Rとし、ｘ、ｙ、ｚ各方向のばね定数およ
びゴム弾性体層の厚さをそれぞれＫ_x、Ｋ_y、Ｋ_zおよ
びｔ_x、ｔ_y、ｔ_zとするとき、Ｋ_z：Ｋ_x：Ｋ_y＝（Ａ_P＋ｔ_z）：（２Ａ_Q＋
ｔ_x）：（２Ａ_R＋ｔ_y）＝ 1： 1： 0.2〜 0.4
（ｔ_z：ｔ_x：ｔ_y＝ 0.7〜 1.0： 1： 1 ）となり、前記実施例に比べて、ｘ、ｙ、ｚ方向のばね
定数の比が大きく変化する。また、この実施例において
も、前記実施例と同様に、上取付金具１３の上面が下取
付金具１１の上周縁面よりわずかに高くなっており、か
つその周りに設けられたゴム弾性体１４の上面が中央部
に向って傾斜した傾斜面をなしているので、鉛直方向
（ｚ方向）のストッパー機能を有し、鉛直方向の大荷重
が加わった場合にもゴム弾性体１４の破壊が生じず、十
分な支承能力が維持される。

【００２５】さらに、本発明の防振ゴムにおいては、以
下の実施例に示すように、下取付け金具１１を構成する
片側の断面Ｌ形金具９を取り外し一方のみとすること
で、ｘ、ｙ、ｚ方向のばね定数の比を変えることが可能
である。すなわち、図７に示す実施例では、ｙ方向に平
行に配置された断面Ｌ形金具９の一方が取り外された構
造を有し、ｘ方向のばね定数が大幅に減少されている。
なお、このような構造の防振ゴムは、例えば矢印で示さ
れるｘ方向およびｚ方向に常時荷重が加わっている場合
に、有効に使用される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の防振ゴム
は、下取付金具の受容部内に上取付金具が、その上面が
下取付金具の上周縁面よりわずかに高くなるように配置
され、かつその周りに加硫接着等されたゴム弾性体の上
面が中央部に向って傾斜した山形傾斜面をなしているの
で、鉛直方向（ｚ方向）の動きを制限するストッパー機
能を有するうえに、水平方向（ｘ、ｙ方向）の荷重に対
してもストッパー機能を有している。したがって、地震
時や構造物の設置作業時に想定外の鉛直あるいは水平荷
重が加わっても、ゴム弾性体の破壊が生じず、十分な支
承能力が維持される。また、本発明の防振ゴムにおいて
は、水平方向、鉛直方向ともに十分大きな防振性能を有
するうえに、ｘ、ｙ、ｚ各方向のばね定数の比を任意に
設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防振ゴムの一実施例を示す平面図。

【図２】同実施例の正面図。

【図３】同実施例の側面図。

【図４】図１におけるＡ−Ａ断面図。

【図５】図１におけるＢ−Ｂ断面図。

【図６】本発明の防振ゴムの別の実施例を示し、（ａ）
はｘ方向に沿った縦断面図、（ｂ）はｙ方向に沿った縦
断面図。

【図７】本発明の防振ゴムのもう一つの実施例を示すｘ
方向に沿った縦断面図。

【図８】従来からの建築構造物等の防振構造を示す縦断
面図。

【図９】従来の防振構造において、水平ストッパーを取
付けた状態を示す縦断面図。

【図１０】従来の防振構造において、鉛直ストッパーを
取付けた状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

８………断面Ｕ形金具９………断面Ｌ形金具１１………下取付金具１３………上取付金具１４………ゴム弾性体１５………空洞部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面Ｕ形の金具と断面Ｌ形の金具とを受
容部が形成されるように組合わせ配置した下取付金具
と、前記受容部内に、上面を前記下取付金具の底面と平
行にして配置された上取付金具と、前記下取付金具と上
取付金具との間の空間部に一体に加硫成形されたゴム弾
性体とを備え、前記上取付金具の上面が前記下取付金具
の上周縁面より上方に配置され、かつ前記ゴム弾性体の
上面が、前記下取付金具の上周縁面から前記上取付金具
の上面に向って傾斜したなだらかな傾斜面をなしている
ことを特徴とする防振ゴム。
【請求項２】下取付金具の内底面と接するゴム弾性体
の底面部の一部に、空洞部が形成されていることを特徴
とする請求項１記載の防振ゴム。