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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】免震装置
(51)【国際特許分類】
F16F 15/04 20060101AFI20231218BHJP
E04H 9/02 20060101ALI20231218BHJP
【ＦＩ】
F16F15/04 P
E04H9/02 331A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020068504
(22)【出願日】2020-04-06
(65)【公開番号】P2021165569
(43)【公開日】2021-10-14
【審査請求日】2022-12-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100186015
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100174023
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 怜愛
(72)【発明者】
【氏名】森 隆浩
【審査官】田村 佳孝
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４８７８８３９（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０４７９２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１４０９７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１４１１８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１４１１８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１２６２７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４４４１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１７０２３３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｆ １５／０４
Ｅ０４Ｈ ９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉛直方向に交互に積層された硬質材料層及び軟質材料層を有する、積層構造体を備えた、免震装置であって、前記積層構造体の各前記軟質材料層どうしを鉛直方向に積層してなる仮想ブロック体を、本ブロック体と称し、
前記軟質材料層を構成する軟質材料と同じ軟質材料からなるとともに、水平剛性及び鉛直方向長さが前記本ブロック体と同じである、中心軸線が鉛直方向に延在する円柱状のブロック体を、比較ブロック体と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記本ブロック体のうち前記本ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する本全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ７１は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記比較ブロック体のうち前記比較ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さく、
前記比較ブロック体の２次形状係数を、Ｓ２と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記本ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記比較ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する比較重複領域の面積Ａ８２よりも、大きい、免震装置。
【請求項2】
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０５倍以上である、請求項１に記載の免震装置。
【請求項3】
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０９倍以上である、請求項１に記載の免震装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、免震装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の免震装置は、一般的に、硬質材料層及び軟質材料層が鉛直方向に交互に積層されてなるものである（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－１７０２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の免震装置においては、免震装置の水平方向変形時において、座屈するおそれがあった。
【0005】
この発明は、耐座屈性能を向上できる免震装置を提供することを、目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の免震装置は、
鉛直方向に交互に積層された硬質材料層及び軟質材料層を有する、積層構造体を備えた、免震装置であって、
前記積層構造体の各前記軟質材料層どうしを鉛直方向に積層してなる仮想ブロック体を、本ブロック体と称し、
前記軟質材料層を構成する軟質材料と同じ軟質材料からなるとともに、水平剛性及び鉛直方向長さが前記本ブロック体と同じである、中心軸線が鉛直方向に延在する円柱状のブロック体を、比較ブロック体と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記本ブロック体のうち前記本ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する本全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ７１は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記比較ブロック体のうち前記比較ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さく、
前記比較ブロック体の２次形状係数を、Ｓ２と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記本ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記比較ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する比較重複領域の面積Ａ８２よりも、大きい。
本発明の免震装置によれば、耐座屈性能を向上できる。
鉛直方向に交互に積層された硬質材料層及び軟質材料層を有する、積層構造体を備えた、免震装置であって、
前記積層構造体の各前記軟質材料層どうしを鉛直方向に積層してなる仮想ブロック体を、本ブロック体と称し、
前記軟質材料層を構成する軟質材料と同じ軟質材料からなるとともに、水平剛性及び鉛直方向長さが前記本ブロック体と同じである、中心軸線が鉛直方向に延在する円柱状のブロック体を、比較ブロック体と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記本ブロック体のうち前記本ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する本全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ７１は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態において前記比較ブロック体のうち前記比較ブロック体の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さく、
前記比較ブロック体の２次形状係数を、Ｓ２と称するとき、
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記本ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態において前記比較ブロック体の上面及び下面どうしが鉛直方向に重複する比較重複領域の面積Ａ８２よりも、大きい。
本発明の免震装置によれば、耐座屈性能を向上できる。
【0007】
本発明の免震装置において、
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０５倍以上であると、好適である。
これにより、耐座屈性能をさらに向上できる。
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０５倍以上であると、好適である。
これにより、耐座屈性能をさらに向上できる。
【0008】
本発明の免震装置において、
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０９倍以上であると、好適である。
これにより、耐座屈性能をさらに向上できる。
前記本ブロック体のせん断歪がＳ２×１００％の状態における前記本重複領域の面積Ａ７２は、前記比較ブロック体のせん断歪が０％の状態における前記比較全長ブロック部分の軸直方向断面積Ａ８１の０．０９倍以上であると、好適である。
これにより、耐座屈性能をさらに向上できる。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、耐座屈性能を向上できる免震装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第１実施形態に係る免震装置を、水平方向変形が生じていない状態で示す、軸線方向断面図である。
【図2】図２（ａ）は、図１の積層構造体に対応する本ブロック体を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の本ブロック体に対応する比較ブロック体を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図である。
【図3】図３（ａ）は、図２（ａ）の本ブロック体を、せん断歪がＳ２×１００％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）の比較ブロック体を、せん断歪がＳ２×１００％の状態で示す、軸線方向断面図である。
【図4】本発明の第２実施形態に係る免震装置に対応する本ブロック体を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図である。
【図5】本発明の第３実施形態に係る免震装置に対応する本ブロック体を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図である。
【図6】本発明の任意の実施形態に係る免震装置に適用し得るフランジプレートを示す、平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の免震装置は、地震の揺れが構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）に伝わるのを抑制するために、構造物の上部構造と下部構造との間に配置されると、好適なものである。
以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る免震装置の実施形態を例示説明する。各図において共通する構成要素には同一の符号を付している。
以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る免震装置の実施形態を例示説明する。各図において共通する構成要素には同一の符号を付している。
【0012】
図１～図３は、本発明の第１実施形態に係る免震装置１を説明するための図面である。図１は、第１実施形態に係る免震装置１を、水平方向変形が生じていない状態で示す、軸線方向断面図である。
図１に示すように、免震装置１は、上下一対のフランジプレート２１、２２（以下、それぞれ「上側フランジプレート２１」、「下側フランジプレート２２」ともいう。）と、積層構造体３と、を備えている。
図１に示すように、免震装置１は、上下一対のフランジプレート２１、２２（以下、それぞれ「上側フランジプレート２１」、「下側フランジプレート２２」ともいう。）と、積層構造体３と、を備えている。
【0013】
本明細書において、免震装置１の「中心軸線Ｏ」（以下、単に「中心軸線Ｏ」ともいう。）は、積層構造体３の中心軸線である。免震装置１の中心軸線Ｏは、鉛直方向に延在するように指向される。本明細書において、免震装置１の「軸線方向」とは、免震装置１の中心軸線Ｏに平行な方向である。免震装置１の「軸線方向内側」とは、積層構造体３の軸線方向中心に近い側を指しており、免震装置１の「軸線方向外側」とは、積層構造体３の軸線方向中心から遠い側（フランジプレート２１、２２に近い側）を指している。また、免震装置１の「軸直方向」とは、免震装置１の軸線方向に垂直な方向である。また、免震装置１の「内周側」、「外周側」、「径方向」、「周方向」とは、免震装置１の中心軸線Ｏを中心としたときの「内周側」、「外周側」、「径方向」、「周方向」をそれぞれ指す。また、「上」、「下」とは、鉛直方向における「上」、「下」をそれぞれ指す。
【0014】
上側フランジプレート２１は、上側フランジプレート２１の上に構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）の上部構造（建物本体等）が載せられた状態で、当該上部構造に連結されるように、構成されている。下側フランジプレート２２は、上側フランジプレート２１よりも下側に配置され、構造物の下部構造（基礎等）に連結されるように構成されている。上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、金属から構成されると好適であり、鋼から構成されるとより好適である。上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、軸直方向断面において、円形又は略多角形状（略四角形、略八角形等）等、任意の外縁形状を有してよい。例えば、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２は、例えば図６に示す例のように、外縁形状が、略八角形をなすとともに、直線状の辺部２ａと外周側へ凸に湾曲する湾曲線状の辺部２ｂとが周方向に交互に配置されてなるものであってもよい。また円形状や四角形状であってもよい。
【0015】
積層構造体３は、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２どうしの間に配置されている。積層構造体３は、複数の硬質材料層４と、複数の軟質材料層５と、被覆層６と、を有している。硬質材料層４と軟質材料層５とは、鉛直方向に交互に積層されている。各硬質材料層４と各軟質材料層５とは、同軸上に配置されており、すなわち、各硬質材料層４と各軟質材料層５とのそれぞれの中心軸線は、免震装置１の中心軸線Ｏ上に位置している。積層構造体３の上下両端には、軟質材料層５が配置されている。積層構造体３の上下両端に配置された一対の軟質材料層５は、上側フランジプレート２１及び下側フランジプレート２２にそれぞれ固定されている。
【0016】
硬質材料層４は、硬質材料から構成されている。硬質材料層４を構成する硬質材料としては、金属が好適であり、鋼がより好適である。図１の例のように、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔は、均一（一定）であると、好適であるが、硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔は、不均一（非一定）であってもよい。ここで、「硬質材料層４どうしの軸線方向の間隔」とは、互いに隣り合う一対の硬質材料層４の軸線方向中心どうしの間の軸線方向距離を指す。また、図１～図４の各例のように、各硬質材料層４の厚さは、互いに同じであると、好適であるが、各硬質材料層４の厚さは、互いに異なっていてもよい。
軟質材料層５は、硬質材料層４よりも硬さの低い（柔らかい）、軟質材料から構成されている。軟質材料層５を構成する軟質材料としては、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。軟質材料層５を構成し得るゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴム（高減衰ゴム等）が好適である。図１の例のように、各軟質材料層５の厚さは、互いに同じであると、好適であるが、各軟質材料層５の厚さは、互いに異なっていてもよい。
軟質材料層５は、硬質材料層４よりも硬さの低い（柔らかい）、軟質材料から構成されている。軟質材料層５を構成する軟質材料としては、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。軟質材料層５を構成し得るゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴム（高減衰ゴム等）が好適である。図１の例のように、各軟質材料層５の厚さは、互いに同じであると、好適であるが、各軟質材料層５の厚さは、互いに異なっていてもよい。
【0017】
被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面を覆っている。被覆層６を構成する材料は、弾性体が好適であり、ゴムがより好適である。被覆層６を構成する材料は、軟質材料層５を構成する軟質材料と同じでもよいし、軟質材料層５を構成する軟質材料とは異なっていてもよい。
被覆層６は、軟質材料層５と一体に構成されている。
図１の例において、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の全体を覆っていており、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の全体を構成している。ただし、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の一部のみを覆っていてもよく、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の一部のみを構成していてもよい。また、被覆層６は、設けられていなくてもよく、その場合、積層構造体３の外周側の表面は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面のみから構成される。
被覆層６は、軟質材料層５と一体に構成されている。
図１の例において、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の全体を覆っていており、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の全体を構成している。ただし、被覆層６は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面の一部のみを覆っていてもよく、ひいては、積層構造体３の外周側の表面の一部のみを構成していてもよい。また、被覆層６は、設けられていなくてもよく、その場合、積層構造体３の外周側の表面は、硬質材料層４及び軟質材料層５の外周側の表面のみから構成される。
【0018】
本実施形態において、硬質材料層４、軟質材料層５、及び被覆層６は、それぞれ、軸直方向断面において、円形又は略多角形状（略四角形）等の任意の外縁形状を有していてもよい。
【0019】
なお、本明細書において、ある要素（例えば、積層構造体３、硬質材料層４、軟質材料層５、被覆層６、後述の本ブロック体７、後述の比較ブロック体８）のそれぞれの「外径」とは、当該要素が軸直方向断面において非円形の外縁形状を有している場合、軸直方向断面における当該要素の外接円の外径を指す。
【0020】
本発明の各実施形態の免震装置１の積層構造体３は、以下に説明する本ブロック体７及び比較ブロック体８を用いて規定される。
【0021】
図２（ａ）は、図１の実施形態の免震装置１の積層構造体３に対応する本ブロック体７を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の本ブロック体７に対応する比較ブロック体８を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、断面図であるが、見易さのために、ハッチングを省略している。図２（ａ）では、便宜のため、本ブロック体７とともに、積層構造体３の中心軸線Ｏを併せて示している。本ブロック体７の中心軸線は、積層構造体３の中心軸線Ｏと一致する。
本発明の各実施形態において、免震装置１の積層構造体３に対応する「本ブロック体７」とは、当該積層構造体３の各軟質材料層５どうしを鉛直方向に積層して一体化してなる仮想ブロック体である。また、当該本ブロック体７に対応する「比較ブロック体８」とは、当該積層構造体３の軟質材料層５を構成する軟質材料と同じ軟質材料からなるとともに、水平剛性及び鉛直方向長さＴ８が、それぞれ上記本ブロック体７の水平剛性及び鉛直方向長さＴ７と同じであるような、中心軸線Ｏ’が鉛直方向に延在する円柱状のブロック体である。免震装置１の実施形態毎に、それぞれ別々の本ブロック体７及び比較ブロック体８が規定される。
「せん断歪が０％の状態」とは、水平方向変形が生じていない状態に相当する。比較ブロック体８は、従来一般的に観られるような円柱状の積層構造体を備えた免震装置において、当該積層構造体の各軟質材料層どうしを積層して一体化してなる仮想ブロック体として、観ることができる。本ブロック体７と比較ブロック体８とは、互いに同じ軟質材料から構成されている。本ブロック体７の鉛直方向長さＴ７は、積層構造体３の軟質材料層５の総厚さ（すなわち、積層構造体３の各軟質材料層５の厚さの合計）と同じである。比較ブロック体８の鉛直方向長さＴ８は、上記従来一般的に観られるような円柱状の積層構造体を備えた免震装置における、積層構造体の軟質材料層の総厚さ（すなわち、積層構造体の各軟質材料層の厚さの合計）と同じと観ることができる。比較ブロック体８のなす円柱形状の中心軸線Ｏ’は、鉛直方向に延在している。
本発明の各実施形態において、積層構造体３は、例えば図２に示す実施形態のように、本ブロック体７のせん断歪が０％の状態における本ブロック体７の本全長ブロック部分７１の軸直方向断面積Ａ７１が、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さい（以下、この構成を「構成Ａ」ともいう。）。
「本全長ブロック部分７１」とは、本ブロック体７のうち、本ブロック体７の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する部分である。「比較全長ブロック部分８１」とは、比較ブロック体８のうち、比較ブロック体８の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する部分である。比較ブロック体８は、円柱状であることから、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１は、比較ブロック体８の全体となる。構成Ａから、本ブロック体７は非円柱状であるとともに、比較ブロック体８の外径Ｄ３（図２）は、本ブロック体７の最小外径Ｄ１（図２）よりも大きく、かつ、本ブロック体７の最大外径Ｄ２（図２）よりも小さい、ということが導かれる。本ブロック体７の「最小外径Ｄ１」とは、本ブロック体７のうち外径が最小となる箇所における外径である。本ブロック体７の「最大外径Ｄ２」とは、本ブロック体７のうち外径が最大となる箇所における外径である。本ブロック体７の形状や寸法は、積層構造体３の各軟質材料層５の形状や寸法によって決まる。本ブロック体７の形状は、非円柱状である限り、任意とすることができる。
なお、本明細書において、「軸直方向断面積」とは、軸直方向断面における面積を指す。
本発明の各実施形態において、免震装置１の積層構造体３に対応する「本ブロック体７」とは、当該積層構造体３の各軟質材料層５どうしを鉛直方向に積層して一体化してなる仮想ブロック体である。また、当該本ブロック体７に対応する「比較ブロック体８」とは、当該積層構造体３の軟質材料層５を構成する軟質材料と同じ軟質材料からなるとともに、水平剛性及び鉛直方向長さＴ８が、それぞれ上記本ブロック体７の水平剛性及び鉛直方向長さＴ７と同じであるような、中心軸線Ｏ’が鉛直方向に延在する円柱状のブロック体である。免震装置１の実施形態毎に、それぞれ別々の本ブロック体７及び比較ブロック体８が規定される。
「せん断歪が０％の状態」とは、水平方向変形が生じていない状態に相当する。比較ブロック体８は、従来一般的に観られるような円柱状の積層構造体を備えた免震装置において、当該積層構造体の各軟質材料層どうしを積層して一体化してなる仮想ブロック体として、観ることができる。本ブロック体７と比較ブロック体８とは、互いに同じ軟質材料から構成されている。本ブロック体７の鉛直方向長さＴ７は、積層構造体３の軟質材料層５の総厚さ（すなわち、積層構造体３の各軟質材料層５の厚さの合計）と同じである。比較ブロック体８の鉛直方向長さＴ８は、上記従来一般的に観られるような円柱状の積層構造体を備えた免震装置における、積層構造体の軟質材料層の総厚さ（すなわち、積層構造体の各軟質材料層の厚さの合計）と同じと観ることができる。比較ブロック体８のなす円柱形状の中心軸線Ｏ’は、鉛直方向に延在している。
本発明の各実施形態において、積層構造体３は、例えば図２に示す実施形態のように、本ブロック体７のせん断歪が０％の状態における本ブロック体７の本全長ブロック部分７１の軸直方向断面積Ａ７１が、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さい（以下、この構成を「構成Ａ」ともいう。）。
「本全長ブロック部分７１」とは、本ブロック体７のうち、本ブロック体７の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する部分である。「比較全長ブロック部分８１」とは、比較ブロック体８のうち、比較ブロック体８の鉛直方向の全長にわたって鉛直方向に連続的に延在する部分である。比較ブロック体８は、円柱状であることから、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１は、比較ブロック体８の全体となる。構成Ａから、本ブロック体７は非円柱状であるとともに、比較ブロック体８の外径Ｄ３（図２）は、本ブロック体７の最小外径Ｄ１（図２）よりも大きく、かつ、本ブロック体７の最大外径Ｄ２（図２）よりも小さい、ということが導かれる。本ブロック体７の「最小外径Ｄ１」とは、本ブロック体７のうち外径が最小となる箇所における外径である。本ブロック体７の「最大外径Ｄ２」とは、本ブロック体７のうち外径が最大となる箇所における外径である。本ブロック体７の形状や寸法は、積層構造体３の各軟質材料層５の形状や寸法によって決まる。本ブロック体７の形状は、非円柱状である限り、任意とすることができる。
なお、本明細書において、「軸直方向断面積」とは、軸直方向断面における面積を指す。
【0022】
図３（ａ）は、図２（ａ）の本ブロック体７を、せん断歪がＳ２×１００％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）の比較ブロック体８を、せん断歪がＳ２×１００％の状態で示す、軸線方向断面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、断面図であるが、見易さのために、ハッチングを省略している。ここで、「Ｓ２」とは、比較ブロック体８の２次形状係数であり、具体的には、Ｓ２＝Ｄ３／Ｔ８である。
本発明の各実施形態において、積層構造体３は、例えば図３に示す実施形態のように、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２よりも、大きい（以下、この構成を「構成Ｂ」ともいう。）。
「本重複領域７２」とは、本ブロック体７の上面７Ｕ及び下面７Ｌどうしが鉛直方向に重複する領域である。「比較重複領域８２」とは、比較ブロック体８の上面８Ｕ及び下面８Ｌどうしが鉛直方向に重複する領域である。「比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態」とは、比較ブロック体８が、上面８Ｕが下面８Ｌに対して水平方向に比較ブロック体８の外径Ｄ３だけ変位し、鉛直方向の投影視において上面８Ｕと下面８Ｌとが隣り合わせになった状態に相当する。したがって、「比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２」は、０（ゼロ）となる。よって、構成Ｂは、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態（鉛直方向の投影視において比較ブロック体８の上面８Ｕと下面８Ｌとが隣り合わせになるまで比較ブロック体８に生じたせん断歪と、同じ量のせん断歪が、本ブロック体７に生じた状態）における、本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、０（ゼロ）よりも大きいことと、等価である。
本発明の各実施形態において、積層構造体３は、例えば図３に示す実施形態のように、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２よりも、大きい（以下、この構成を「構成Ｂ」ともいう。）。
「本重複領域７２」とは、本ブロック体７の上面７Ｕ及び下面７Ｌどうしが鉛直方向に重複する領域である。「比較重複領域８２」とは、比較ブロック体８の上面８Ｕ及び下面８Ｌどうしが鉛直方向に重複する領域である。「比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態」とは、比較ブロック体８が、上面８Ｕが下面８Ｌに対して水平方向に比較ブロック体８の外径Ｄ３だけ変位し、鉛直方向の投影視において上面８Ｕと下面８Ｌとが隣り合わせになった状態に相当する。したがって、「比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２」は、０（ゼロ）となる。よって、構成Ｂは、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態（鉛直方向の投影視において比較ブロック体８の上面８Ｕと下面８Ｌとが隣り合わせになるまで比較ブロック体８に生じたせん断歪と、同じ量のせん断歪が、本ブロック体７に生じた状態）における、本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、０（ゼロ）よりも大きいことと、等価である。
【0023】
このように、本発明の各実施形態の免震装置１は、構成Ａ及び構成Ｂを満たすものである。
【0024】
以下、本発明の各実施形態の免震装置１の作用効果について説明する。
本発明の各実施形態の免震装置１によれば、構成Ａ（本ブロック体７のせん断歪が０％の状態における本ブロック体７の本全長ブロック部分７１の軸直方向断面積Ａ７１が、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さい）と構成Ｂ（本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２よりも、大きい）とを満たすので、積層構造体の各軟質材料層どうしを積層して一体化してなる仮想ブロック体が比較ブロック体８となるような、従来一般的に観られる円柱状の積層構造体を備えた免震装置に比べて、免震装置１の免震性能を同等に維持しつつ、免震装置１の水平変形時において、積層構造体３がよりしっかりと軸線方向（鉛直方向）に支えられるので、免震装置１が座屈しにくくなる（言い換えれば、免震装置１の耐座屈性能を向上できる）。
本発明の各実施形態の免震装置１によれば、構成Ａ（本ブロック体７のせん断歪が０％の状態における本ブロック体７の本全長ブロック部分７１の軸直方向断面積Ａ７１が、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較ブロック体８の比較全長ブロック部分８１の軸直方向断面積Ａ８１よりも、小さい）と構成Ｂ（本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本ブロック体７の本重複領域７２の面積Ａ７２が、比較ブロック体８のせん断歪がＳ２×１００％の状態における比較ブロック体８の比較重複領域８２の面積Ａ８２よりも、大きい）とを満たすので、積層構造体の各軟質材料層どうしを積層して一体化してなる仮想ブロック体が比較ブロック体８となるような、従来一般的に観られる円柱状の積層構造体を備えた免震装置に比べて、免震装置１の免震性能を同等に維持しつつ、免震装置１の水平変形時において、積層構造体３がよりしっかりと軸線方向（鉛直方向）に支えられるので、免震装置１が座屈しにくくなる（言い換えれば、免震装置１の耐座屈性能を向上できる）。
【0025】
本発明の各実施形態においては、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本重複領域７２の面積Ａ７２（図３）が、比較ブロック体８のせん断歪が０％の状態における比較全長ブロック部分８１の軸直方向断面積Ａ８１（図２）の０．０５倍以上であると好適であり、０．０９倍以上であるとより好適である。
これにより、免震性能を維持しつつ、耐座屈性能をさらに向上できる。
なお、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本重複領域７２の面積Ａ７２（図３）は、座屈ひずみに関しては大きい程良い。
これにより、免震性能を維持しつつ、耐座屈性能をさらに向上できる。
なお、本ブロック体７のせん断歪がＳ２×１００％の状態における本重複領域７２の面積Ａ７２（図３）は、座屈ひずみに関しては大きい程良い。
【0026】
上述のとおり、本ブロック体７の形状は、非円柱状である限り、任意とすることができる。積層構造体３の形状も、非円柱状である限り、任意とすることができる。
本ブロック体７の外表面は、本ブロック体の中心軸線Ｏの周りに回転対称であると、好適である。積層構造体３の外表面も、積層構造体３の中心軸線Ｏの周りに回転対称であると、好適である。
本ブロック体７の外表面は、本ブロック体の中心軸線Ｏの周りに回転対称であると、好適である。積層構造体３の外表面も、積層構造体３の中心軸線Ｏの周りに回転対称であると、好適である。
【0027】
図４は、本発明の第２実施形態に係る免震装置１に対応する本ブロック体７を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図２（ａ）に対応する図面である。図５は、本発明の第３実施形態に係る免震装置１に対応する本ブロック体７を、せん断歪が０％の状態で示す、軸線方向断面図であり、図２（ａ）に対応する図面である。
本発明の各実施形態において、本ブロック体７は、図２（ａ）、図４、図５の各実施形態のように、本ブロック体７の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側に、本全長ブロック部分７１よりも外周側へ突出した突出部７３を有していると、好適である。この場合、本ブロック体７の上側及び下側のうち上記少なくともいずれか一方の端部側において、突出部７３の軸線方向外側の端は、本ブロック体７の軸線方向外側の端に位置するものとする。
これにより、仮に、本ブロック体７が突出部７３を有していない場合や、本ブロック体７の上側及び下側のうち上記少なくともいずれか一方の端部側において、突出部７３が本ブロック体７の軸線方向外側の端から軸線方向内側へ離間している場合に比べて、免震装置１の水平変形時において、積層構造体３がよりしっかりと軸線方向（鉛直方向）に支えられるので、免震装置１の耐座屈性能を向上できる。
本発明の各実施形態において、本ブロック体７は、図２（ａ）、図４、図５の各実施形態のように、本ブロック体７の上側及び下側のうち少なくともいずれか一方の端部側に、本全長ブロック部分７１よりも外周側へ突出した突出部７３を有していると、好適である。この場合、本ブロック体７の上側及び下側のうち上記少なくともいずれか一方の端部側において、突出部７３の軸線方向外側の端は、本ブロック体７の軸線方向外側の端に位置するものとする。
これにより、仮に、本ブロック体７が突出部７３を有していない場合や、本ブロック体７の上側及び下側のうち上記少なくともいずれか一方の端部側において、突出部７３が本ブロック体７の軸線方向外側の端から軸線方向内側へ離間している場合に比べて、免震装置１の水平変形時において、積層構造体３がよりしっかりと軸線方向（鉛直方向）に支えられるので、免震装置１の耐座屈性能を向上できる。
【0028】
なお、本ブロック体７が、図４及び図５の各実施形態のように、その上側及び下側の両方の端部側において突出部７３を有する場合は、図２（ａ）の実施形態のように、その上側及び下側のうちいずれか一方の端部側のみにおいて突出部７３を有する場合に比べて、耐座屈性能を向上できる。
一方、本ブロック体７が、図２（ａ）の各実施形態のように、その上側及び下側のうちいずれか一方の端部側のみにおいて突出部７３を有する場合は、図４及び図５の実施形態のように、その上側及び下側の両方の端部側において突出部７３を有する場合に比べて、免震装置１の製造時において、積層構造体３を構成する各硬質材料層４及び各軟質材料層５の積層作業等がしやすくなるので、免震装置１の製造性を向上できる。
一方、本ブロック体７が、図２（ａ）の各実施形態のように、その上側及び下側のうちいずれか一方の端部側のみにおいて突出部７３を有する場合は、図４及び図５の実施形態のように、その上側及び下側の両方の端部側において突出部７３を有する場合に比べて、免震装置１の製造時において、積層構造体３を構成する各硬質材料層４及び各軟質材料層５の積層作業等がしやすくなるので、免震装置１の製造性を向上できる。
【0029】
【0030】
本明細書で説明する各例において、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積は、図２（ａ）及び図４の各実施形態のように、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向に沿って一定でもよいし、あるいは、図５の実施形態のように、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大していてもよい。
本明細書において、「徐々に増大」とは、一部分で一定に維持されることなく常に連続的に増大する場合に限られず、一部分で一定に維持される場合（例えば、段階的に増大する場合）も含む。
図５の実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大している場合、仮に、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまでの間、少なくとも一か所において、軸線方向外側に向かうにつれて減少する場合に比べて、免震装置１の耐座屈性能を向上できる。
また、図５の実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大している場合は、図２（ａ）及び図４の各実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向に沿って一定である場合に比べて、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち、各軟質材料層５のうち本ブロック体７の突出部７３を構成する部分の近傍部分が、フランジプレート２１、２２から離れるように軸線方向内側へ反り返ること（以下、「めくれ上がり」という。）を、抑制することができる。それにより、めくれ上がりに起因して、積層構造体３の各軟質材料層５のうち本ブロック体７の突出部７３を構成する部分が疲労したり損傷したりするおそれを、低減でき、ひいては、免震装置１の耐久性を向上できる。
本明細書において、「徐々に増大」とは、一部分で一定に維持されることなく常に連続的に増大する場合に限られず、一部分で一定に維持される場合（例えば、段階的に増大する場合）も含む。
図５の実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大している場合、仮に、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまでの間、少なくとも一か所において、軸線方向外側に向かうにつれて減少する場合に比べて、免震装置１の耐座屈性能を向上できる。
また、図５の実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向外側に向かうにつれて徐々に増大している場合は、図２（ａ）及び図４の各実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、軸線方向に沿って一定である場合に比べて、免震装置１の水平方向変形時において、積層構造体３のうち、各軟質材料層５のうち本ブロック体７の突出部７３を構成する部分の近傍部分が、フランジプレート２１、２２から離れるように軸線方向内側へ反り返ること（以下、「めくれ上がり」という。）を、抑制することができる。それにより、めくれ上がりに起因して、積層構造体３の各軟質材料層５のうち本ブロック体７の突出部７３を構成する部分が疲労したり損傷したりするおそれを、低減でき、ひいては、免震装置１の耐久性を向上できる。
【0031】
また、本明細書で説明する各例においては、図５の実施形態のように、本ブロック体７のうち突出部７３に対応する軸線方向領域において、本ブロック体７の軸直方向断面積が、本ブロック体７の軸線方向外側の端に至るまで、積層構造体３の軸線方向外側に向かうにつれて、一部分で一定に維持されることなく常に連続的に増大していると、より好適である。この場合、積層構造体３のめくれ上がりをさらに抑制することができる。
【0032】
なお、図２や図４の各実施形態において、突出部７３の軸線方向内側の端は、本ブロック体７の軸線方向中心よりも軸線方向外側に離間しており、それにより、本ブロック体７のうち突出部７３よりも軸線方向内側の中央部分において、本ブロック体７の軸直方向断面積は、軸線方向に沿って一定である。
ただし、突出部７３の軸線方向内側の端は、図５の実施形態のように、本ブロック体７の軸線方向中心に位置していてもよい。
ただし、突出部７３の軸線方向内側の端は、図５の実施形態のように、本ブロック体７の軸線方向中心に位置していてもよい。
【0033】
積層構造体３は、図１の例においては、各硬質材料層４と各軟質材料層５とが環状ではなく中実に構成されており、積層構造体３の中心軸線Ｏ上に硬質材料層４と軟質材料層５とが位置しているが、これに限られない。例えば、積層構造体３は、各硬質材料層４と各軟質材料層５とが環状に構成されており、各硬質材料層４の中心穴と各軟質材料層５の中心穴とによって、積層構造体３は、その中心軸線Ｏ上に、軸線方向に延在する中心穴を有しており、当該中心穴に、柱状体が配置されていてもよい。柱状体は、塑性変形により振動エネルギーを吸収できるように構成されていると好適である。柱状体は、例えば、鉛、錫、錫合金、又は熱可塑性樹脂から構成されることができる。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本発明の免震装置は、地震の揺れが構造物（例えば、ビル、マンション、戸建て住宅、倉庫等の建物、並びに、橋梁等）に伝わるのを抑制するために、構造物の上部構造と下部構造との間に配置されると、好適なものである。
【符号の説明】
【0035】
１：免震装置、
２１：上側フランジプレート（フランジプレート）、 ２２：下側フランジプレート（フランジプレート）、 ２ａ：直線状の辺部、 ２ｂ：湾曲線状の辺部、
３：積層構造体、
４：硬質材料層、
５：軟質材料層、
６：被覆層、
７：本ブロック体、 ７Ｕ：上面、 ７Ｌ：下面、 ７１：本全長ブロック部分、 ７２：本重複領域、 ７３：突出部、
８：比較ブロック体、 ８Ｕ：上面、 ８Ｌ：下面、 ８１：比較全長ブロック部分、 ８２：比較重複領域、
Ｏ、Ｏ’：中心軸線
２１：上側フランジプレート（フランジプレート）、 ２２：下側フランジプレート（フランジプレート）、 ２ａ：直線状の辺部、 ２ｂ：湾曲線状の辺部、
３：積層構造体、
４：硬質材料層、
５：軟質材料層、
６：被覆層、
７：本ブロック体、 ７Ｕ：上面、 ７Ｌ：下面、 ７１：本全長ブロック部分、 ７２：本重複領域、 ７３：突出部、
８：比較ブロック体、 ８Ｕ：上面、 ８Ｌ：下面、 ８１：比較全長ブロック部分、 ８２：比較重複領域、
Ｏ、Ｏ’：中心軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】