(57)【要約】      （修正有）【課題】地震の横揺れ、縦揺れを球柱の水平方向の回転エネルギーと突き棒の上下運動とに転換することによって、地震の震動エネルギーを吸収し、上部建造物への振動の伝達を遮断する免震建築工法を提供する。【解決手段】ケース７をボルト１２で土台８に固定することによって、横揺れ振動時、土台８、突き棒５の水平移動が制止され、突き棒５の下端の下部球柱２及び複数の支球３が空転することにより、上部物体に地震が伝わるのを防止する、一方、縦揺れ振動時には、下部土台９が接触する夫々の下部球柱２と複数の支球３を通じて突き棒５が押し上げられ、複数の上部球柱１が横に回転させられるとともに、押し退けられることで、上部土台８に彫ったポケット６に嵌る迄上昇される突き棒５の上下運動と複数の上部球柱１の回転運動により、上部物体に地震の縦揺れ震動が伝わるのを防止する。【選択図】図１
2010059764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の土台を上部土台とする土台の裏面の天井に固定して取付けた底面が水平面の円柱形のケース内に、バネで押し付けるか又はゴムのバンドで緩やかに囲まれた複数個の上部球柱が夫々頂上部と下部底面で前記ケース内の上下で接触して押さえつけられ一箇所に集められ、同時に、ケース内の平坦な底面に開けられた円形の穴に頂部が下方から突き出ていて、その先端の側壁が湾曲して前記建造物の荷重を支える前記複数個の上部球柱の夫々の下部の内側に接触して前記荷重を受け止める形状をした突き棒が下方まで垂直か外径が広がった断面が、下部球柱とその外周に接触して並ぶ複数個の支球の上部半球を覆うように彫った下端に前記下部球柱と複数の支球の半径球に被せて、夫々の下端で地面に裏面で接触する表面が平坦な下部土台に接していて、地震の横揺れに連れて、前記下部土台の平坦面が水平に横揺れするのに、上部構造が前記複数の上部球柱が接して前記突き棒が横向きに移動するのを防止して夫々の球面の下端で点で接している球体を空転させて周辺の接触する部材との摩擦と、空転による回転エネルギーとで地震の横揺れのエネルギーを吸収させて、前記上部建造物えの地震の横揺れの振動の伝達を防止する構造と、一方、地震の縦揺れは、前記突き棒の下端面で接して上部からの荷重に押さえつけられている下部球柱と外周の複数個の支球が地震の縦揺れで前記突き棒を上方に押上げるので、突き棒の先端が前記複数個の上部球柱を横方向に押し退けて水平に回転運動させる傍ら上昇し、更に、縦揺れが激しい時には、前記上部土台に彫ったポケットに先端が嵌る迄前記突き棒を上下運動させて地震の縦揺れのエネルギーを前記複数の上部球柱の回転エネルギーと同時に、前記突き棒の上下運動に変換して吸収するので、上部建造物に地震の縦揺れ及び横揺れの振動が共に上部建造物に波及させない構造のベアリング免震建築工法です。
【請求項２】
当該ベアリング免震建築工法は、荷重を静止時に複数個のベアリングの点接触で支え、地震の振動を横揺れと縦揺れに分別し、夫々の揺れに対する免震構造によって上部の物体えの波及を防ぐ工法で、横揺れの防振工法は、球柱を地面と共振する平坦な下部土台の表面と複数のベアリングが下端で接触して空転させる回転エネルギーと周辺部材との摩擦接触により横揺れの振動エネルギーを吸収する構造で、一方、縦揺れの防振工法は、複数の上部球柱を突上げ棒で押しのけて水平に回転させる回転エネルギーと突上げ棒の上下運動に伴うエネルギーの吸収と夫々の周辺部材との摩擦接触によるエネルギーの吸収によって振動を上部物体に波及を阻止する免震建築工法。
【請求項３】
上記免震建築工法で、静止状態では上部の荷重を複数の球柱の点接触で分力で支え、地震には突き棒の上下運動とベアリングの回転運動の組合せによる免震建築工法です。
【発明の詳細な説明】
【項目名】
従来の技術    ０００１
従来の免震建築工法は、地盤に強固に建造物を固定することにより防震及び免震の手段としてきた。
【項目名】
当該技術    ０００２
当該技術は、地震動を突き棒の上下運動と球柱の水平方向の回転エネルギーに転換することによって、地震の振動エネルギーを吸収して上部建造物えの振動の伝達を遮断する免震建築工法です。
【図面の簡単な説明】０００３
当該ベアリング免震建築工法の断面図の一例
【符号の説明】
０００４
１．上部球柱        ２．下部球柱      ３．支球      ４．バネ
５．突き棒          ６．ポケット      ７．円環      ８．上部土台
９．下部土台      １０．地面        １１．柱      １２．ボルト
【発明の詳細な説明】
０００６
当該発明は、建築物のベアリング免震建築工法で、建造物の柱（１１）支える上部土台（８）の裏面を天井とするシリンダーのケース（７）をボールト（１２）で固定し、その内部に複数の上部球柱（１）の上部と下部の夫々の先端を平板に挟んで接してバネ又はバンド（４）で水平方向に外周から内向きに押して一箇所に集め、前記ケース（７）の底面に開けた円形の穴に、先端が湾曲して前記複数の上部球柱（１）の夫々の内側の下部球面と密着していて静止時に上部の荷重を支える形状をした突き棒（５）の先端が突き出ていて、その下方に伸びた棒の下端面が、下部球柱（２）とその外周に並べた複数の支球（３）を下端の断面の内側に穿った穴に夫々の上半球に被せて夫々の球の下端で地面（１０）に載せた下部土台（９）の表面と接していて、横揺れの地震動が上記下部土台（９）を水平運動させる時、前記上部土台（８）を固定することによって水平移動を制止されている突き棒（５）の下端の半球穴に上部からの荷重で抑え付けられて夫々下端で接している前記下部球柱（２）及び複数の支球（３）が空転することによる回転エネルギーと周辺の部材との摩擦力で地震の横揺れエネルギーを吸収するので上部に地震の横揺れの振動が伝わるのを防止し、一方、縦揺れの地震に対しては、下部土台（９）が接触する夫々の下部球柱（２）と複数の支球（３）の接触点を通じて突き棒（５）を押上げて、前記複数の上部球柱（１）と横に回転させ乍、押し退けて上昇させ、最高の揺れには上部土台（８）に彫ったポケット（６）に嵌る迄上昇させる突き棒（５）の上下運動と前記複数の上部球柱（１）の回転運動により地震の縦揺れのエネルギーを吸収して上部物体に波及させるのを防するので、地震動を横揺れと縦揺れに分けて夫々の構造で振動が上部の物体に波及するのを防止するベアリング免震建築工法。
2010059764.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該ビリヤード式免震建築工法は、地震動を縦揺れと横揺れに分別し、夫々の振動に応じて、横揺れの地震動を球柱の空転と、前記球柱を載せた突き台環の上下運動に応じて、建造物の床の裏面を天井とする面に蝶番の一方の板を固定し、連結するもう片一方の板に支え板の板を張付けた、丁度、扉の開閉する場合と同様に、前記支え板の他端を振り子運動させることによって、縦揺れの地震動の縦方向の振動幅を吸収し、夫々の方向の地震動の振動エネルギーを摩擦等により自然消滅させて地震動を建造物に波及するのを阻止する免震建築工法です。
【請求項２】
当該ビリヤード式免震建築工法は、横揺れに対しては、地面に接する水平な表面の底床上に内面が下部球状部分の形状をして、中央部の底に穴の開いている環状の台座に前記球柱の下部をピッタリ嵌るように載せ、前記底床と前記球柱とが下端で直接接することによって、前記球柱が底面の水平運動が発生しても前記球柱が空転することによって元の位置に留まり乍、その振動エネルギーを自然消滅させる仕組のビリヤード式免震建築工法です。
【請求項３】
当該ビリヤード式免震建築工法は、前記蝶番の他端に張付けた支え板の下方の先端の内部がバネの球形の上部断面にピッタリ合致して噛合い、そのバネのリングが静止時に上部荷重を受け止める支え板を前記球柱の球表面との間に位置して荷重をしっかり受け止め伝達する役割を果たし、前記突き台環の表面と前記支え板の下面の間が離れている為、前記突き台環に載せた前記球柱を縦地震動が押上げる時、法線上に作用する力が前記バネのリングを通して前記支え板を振り子運動させて今迄垂直に荷重を支えていた突っ支い棒が外れる形になるので、縦揺れ地震の上下運動を自由に行い縦方向の振動幅を吸収して、振動を上部の建造物に伝達することなく運動エネルギーを自然消滅する構造のビリヤード式免震建築工法です。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】従来の技術は、地盤に強固に建造物を固定することにより防振及び免震の主な手段としてきた。
【当該技術】
【０００２】当該技術は、建造物の基礎を構成する部分に地震動に連動する運動部分を設けて運動させ、その運動を通して摩擦等により地震の振動エネルギーを自然消滅させて上部建造物への振動の波及を阻止する構造をそなえたベアリング免震建築工法です。
【図面の簡単な説明】
【０００３】当該ビリヤード免震建築工法の断面図の一例
【符号の説明】
【０００４】１．球柱  ２．突き台環  ３．支え板  ４．バネ  ５．蝶番  ６．建造物の床  ７．底床  ８．地面  ９．支え板の下端の穿った球状の穴  １０．突き台環の上面と支え板の下端面との間の隙間
【発明の詳細な説明】
【０００５】当該ビリヤード免震建築工法は、上部建造物の床（６）の裏面に蝶番（５）を一方の板で固定し、もう片方の板で支え板（３）の上端面を連結して下方の他端に球状の穴（９）を穿った支え板（３）を複数枚垂直に下方に向けて降ろし、球状の中央部に穴の開いた突き台環（２）にピッタリ嵌め込んで載せた球柱（１）の上部表面に垂れ下がって接触するバネ（４）の球面の上部外側を前記支え板（３）の下端の穴（９）にピッタリ嵌めて、前記突き台環（２）の上面との隙間（１０）と前記球柱（１）の上部表面とでしっかり囲まれて、上部建造物の荷重を前記球柱（１）を載せた突き台環（２）を通して地面（８）の上の平坦な底床（７）に静止時に安定して構造物を頑丈に支える建築物が、一旦、地震動に曝されると、ネジ等の締結物で固着せずに、複数の部品相互の摩擦接触で組合せただけのビリヤード式免震建築工法は、地震動を内部の運動機構に連動させて運動によりエネルギーを変換して摩擦等により自然消滅して上部建造物えの地振動の波及を阻止する原理の免震建築工法です。
即ち、地震動を縦揺れと横揺れに分別して、横揺れの場合は、前記中央底面に穴の開いた突き台環（２）に球柱（１）を載せて平坦な底床（７）と直接接触している為、底床（７）が水平運動すると、接触している球柱（１）の底面が自転して位置を移動せずにその場で地震動の横揺れを球柱（１）の自転の運動エネルギーに変換して自然消滅することによって地震動が上部建造物に波及するのを防止します。次に、縦揺れ地震の場合は、前記突き台環（２）に載せた球柱（１）が地振動により突上げると、前記球柱（１）に接触している下端の前記バネが前記支え板（３）を振り子運動させることによって突っ支え棒を外すので、前記球柱（１）を載せた突き台環（２）が自由に上下運動をすることによって運動エネルギーに変換し、縦揺れ地震動を自然消滅するビリヤード式免震建築工法です。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010059764.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該ビリヤード式免震建築工法は、地震動を縦揺れと横揺れに分類し、建造物の土台部に球柱とそれを水平な地面上に置いた前記球柱の下部がスッポリ嵌る内壁が球の下部の構造で且つ中央部の底に穴が開いた脚柱環に前記球柱を嵌めた場合、前記球柱の底面が地面と接触する内部構造を構成し、且つ、前記脚柱環の上面の外周部の位置が、前記球柱と接する内周部の位置をより高く加工した上面に潤滑油を塗布して複数のベアリングの玉を平面図で円形を形成するように前記球柱の上部表面の一様の高さの位置に一列にギッシリと並べて、その上に、前記建造物の床の裏面を天井とする面に縦割りにした円環の上端を蝶番で固定し、下端の内壁を加工して前記複数のベアリングの玉の上部表面と同時に側面を接触させ、前記球柱の上部表面と前記脚柱環の上面のテーパー部に接触して挟まれて固定した状態で、静止状態では上からの荷重を支え、更に、前記円環の内側に縦割れした円環壁の側面に平行に、上端を前記天井に固定したバネを設置して、やはり潤滑油を塗布したその下端の部分でキャップ状に前記球柱の上部表面に接触するように下方に垂らして設置した構造の免震脚柱台。
【請求項２】
前項の免震脚柱台に縦揺れの地震動が発生した場合、前記脚柱環と前記球柱を縦揺れの地震動によって同時に下から突上げられて上昇するので、前記球柱の上部で接触している前記複数のベアリングの玉が前記脚柱環の上面のテーパー部に沿って回転しながら、上部荷重を支える突っ支い棒の役割を担う前記円環をその下端部で接触している内壁を円周の外側に押すことによって振子運動させて外し、建造物の荷重を前記バネに移すことによって前記脚柱環と脚柱の上下運動を地震動に沿って自由に行わせることによって、震動を回転エネルギーに転換して震動エネルギーを自然消滅させるので、地震動が前記建造物に伝達されることは無く、又、この場合、予め前記脚柱環の上面と前記円環の下端面の間を開けておくことによって、地震動のピッチによって前記円環の下端の壁が下の位置に戻るのを前記脚柱環の上面の壁で妨げられないので、地震が治まった時、前記建造物の荷重を前記円環が即座に支える体勢を保つ状態にあり、継続して突っ支い棒の役割を果たすことになり、前記円環が振子運動の間は、前記バネが上部荷重を支えるので、前記建造物の床は重量を常時支えられて地震動が継続して上下運動を可能にする建造物脚柱台で、地震動を上部の前記建造物に波及させない仕組の地震動の縦揺れ防止免震建築工法です。
【請求項３】
第１項に於ける免震脚柱台に横揺れの地震動が発生した場合、地面に接する下段の水平な台の上に前記脚柱環の球面に囲まれた内壁の底面に開いた穴から食み出た球柱の下端で地面に接することによって、横揺れの地震動により前記脚柱環が平面を水平に移動しようとすると地面と接触している前記球柱の底面の接触部に妨げられて、代わりに、前記脚柱環の内部球面と接触している前記球柱を押すことによって回転による自転を促進させることにより、横揺れの地震動の振動エネルギーを前記球柱の回転による運動エネルギーに変換することによって摩擦等により自動的により自然消滅させるので、前記建造物に振動が伝達することを遮断する仕組の横揺れ地震動の振動防止構造の為、前項で記載した縦揺れ地震動の防止機能と併せて、完全な免震構造のビリヤード式免震脚柱台建築工法です。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【当該発明に関する市場の状況】
【０００１】当該発明は、建造物の地震動の免震性に拘る分野の為、住宅やビル建設の他に、原子力発電プラントを始め、半導体や精密機器の製造工場及び電力設備やタンク等、市民生活に直接、間接に深い拘りを持つ関係上、安全に基づく幅広い防震技術の開発が望まれる分域です。
【背景技術】
【０００２】従来の技術は、地盤に建造物を強固に固定することにより、建造物の倒壊を防止することを防震及び免震の手段と目的としてきた。
【当該技術】
【０００３】当該技術は、建造物の床の裏面と地面上に敷かれた底床の間に当該免震装置を設置することによって、地震の揺れのエネルギーを前記免震装置の内部で他の運動エネルギーに転換して、摩擦等により自然消滅させるビリヤード式免震建築工法です。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】当該ビリヤード式免震建築工法の断面図の一例
【符号の説明】
【０００５】  １．球柱      ２．脚柱環      ３．縦割れ円環      ４．バネ
５．蝶番      ６．建造物の床  ７．底床            ８．地面
９．ベアリングの玉          １０．脚柱環上面のテーパー部
【発明の詳細な説明】
【０００６】ビリヤード式免震建築工法は、建造物を支える床（６）の裏面を天井として、蝶番（５）で縦割れの円環（３）で固定し、その直径の内側にバネ（４）の上端を固定し、円環（３）の壁に縦方向に平行に下向きに垂らして下端で球柱（１）の上部にキャップ状に嵌って接触し、一方、前記円環（３）の下端の内壁と複数のベアリングの玉（９）を環状に一列に並べて前記球柱（１）の上部表面で接触し、同時に、前記球柱（１）の下部の表面とピッタリ嵌って接触する内部が球面の下部構造で且つ、中央の底面に穴が開いていて前記球柱（１）を嵌めた際、前記球柱の底面が外に食み出し、底床（７）と部分的に接触する構造の脚柱環（２）の上面がテーパー（１０）加工してあり、静止時に、潤滑油を塗布した前記複数のベアリングの玉（９）を三方から挟むことによって固定し、上記建造物の荷重を縦割れの円環（３）が通して荷重を突っ支い棒の役割で支え、縦揺れの地震動が発生して前記球柱（１）を嵌めた前記脚柱環（２）を同時に上に突上げる際、複数の前記ベアリングの玉（９）を回転させて、前記蝶番（５）で上端に固定された縦割れの円環（３）の壁を外側に押出して振子運動させ、突っ支い棒の役割を担っていた前記円環（３）の箍を外すことによって、前記球柱（１）と前記脚柱環の上下運動を自由に作動させ、縦揺れ地震動の上部建造物への波及を防止すると同時に、横揺れ地震動が発生して前記脚柱環（２）と前記球柱（１）を地面（８）と接触する底床（７）が水平に移動する場合、前記脚柱環（２）が移動するのを前記球柱（１）の先端が低床との接触が妨げるので元の位置に留まり、代わりに前記脚柱環（２）の内部球状に接触している前記球柱（１）の底面の接触部を押して回転させる結果、前記球柱（１）の自転により横揺れの地震動の振動エネルギーが回転運動に転換され、自転によるエネルギーを自然消滅させて、横揺れの地震動が上部建造物に波及するのを防止する仕組の為、縦揺れ及び横揺れの地震動を共に建造物への震動が波及するのを遮断する構造のビリヤード式免震建築工法です。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010059764.tif 000005