(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な構造で且つ製造コストが安価であり、しかも、地震の揺れに伴う建物への衝撃の伝達を飛躍的に緩和できる免震構造を提供することにある。【解決手段】  建物Ｋを支える支持板１，１ａ，１ｂと地盤Ｇに支持される基礎板２との間に移動体３を介在してなり、前記支持板１の底面側には上支持体４，４を、また基礎板２の天面側には前記上支持体４，４の相対向する箇所に下支持体５，５を各々設けており、前記上支持体４，４には上ガイドを、また下支持体５，５には下ガイドをそれぞれ有し、前記移動体３は、基体９の上側に左右一対の車輪７ａ，７ａを、下側に前後一対の車輪７ｂ，７ｂを各々配設しており、さらに移動体３の上側の車輪７ａ，７ａは前記上ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪７ａ，７ａの走行軌道面１４ａの対向位置に窪み６ａ，６ａを形成し、また下側の車輪７ｂ，７ｂは前記下ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪７ｂ，７ｂの走行軌道面１４ｂの対向位置に窪み６ａ，６ａを形成していることを特徴とする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物（Ｋ）を支える支持板（１，１ａ，１ｂ）と地盤（Ｇ）に支持される基礎板（２）との間に移動体（３）を介在してなり、
前記支持板（１，１ａ，１ｂ）の底面側には上支持体（４，４）を、また基礎板（２）の天面側には前記上支持体（４，４）の相対向する箇所に下支持体（５，５）を各々設けており、
前記上支持体（４，４）には上ガイドを、また下支持体（５，５）には下ガイドをそれぞれ有し、
前記移動体（３）は、基体（９）の上側に左右一対の車輪（７ａ，７ａ）を、下側に前後一対の車輪（７ｂ，７ｂ）を各々配設しており、さらに移動体（３）の上側の車輪（７ａ，７ａ）は前記上ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪（７ａ，７ａ）の走行軌道面（１４ａ）の対向位置に窪み（６ａ，６ａ）を形成し、また下側の車輪（７ｂ，７ｂ）は前記下ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪（７ｂ，７ｂ）の走行軌道面（１４ｂ）の対向位置に窪み（６ｂ，６ｂ）を形成していることを特徴とする建物の免震構造。
【請求項２】
前記窪み（６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂ）には、谷折り状又は山なり状の勾配（Ｒ，Ｒ）を設けていることを特徴とする請求項１記載の建物の免震構造。
【請求項３】
建物（Ｋ）と支持板（１）との間、又は上下に分割した各支持板（１ａ，１ｂ）の間には、緩衝部材（１１，１２）を介在していることを特徴とする請求項１又は２記載の建物の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時、建物に伝達する衝撃を緩和するための免震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本国は地震大国と言われるほどに地震が毎年頻発しており、特に１９９５年に起こった阪神淡路大震災では、耐震性に乏しい建物が数多く倒壊して多くの犠牲者が出た。そして、震災における建物の倒壊原因の大きな要因の一つとして、地盤と建物との震動が共振し、振幅が飛躍的に拡大するものがあった。そこで前記のような地震対策として、例えば従来は、建物と地盤とを切り離し、その間の空間にバネ材等の緩衝部材を複数箇所に介在するとともに、当該各バネの伸縮によって地震の揺れに伴う衝撃を吸収するもの等があった。
【特許文献１】特開２００３−９７０８８号公報（１頁目、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
建物への地震時の衝撃の緩和を図る方法の模索は、建設業界では古くから着手されており、過去に数多の工法が発表されている。しかしながら建物の施工に際して免震構造を導入する場合、在来の工法に比して大変な手間とコストがかかるために、その採用は敬遠されがちであった。このことから、構造が簡単で製造コストが安価であり、効率的で且つ確実な免震を期待できる工法の登場が待たれている。
【０００４】
本発明は、簡単な構造で且つ製造コストが安価であり、しかも、地震の揺れに伴う建物への衝撃の伝達を飛躍的に緩和できる免震構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のうち請求項１記載の発明は、建物を支える支持板と地盤に支持される基礎板との間に移動体を介在してなり、前記支持板の底面側には上支持体を、また基礎板の天面側には前記上支持体の相対向する箇所に下支持体を各々設けており、前記上支持体には上ガイドを、また下支持体には下ガイドをそれぞれ有し、前記移動体は、基体の上側に左右一対の車輪を、下側に前後一対の車輪を各々配設しており、さらに移動体の上側の車輪は前記上ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪の走行軌道面の対向位置に窪みを形成し、また下側の車輪は前記下ガイドに沿って前後方向に走行可能であると共に、前記一対の車輪の走行軌道面の対向位置に窪みを形成していることを特徴とする。
【０００６】
ここで前後左右とは、建物の一側面を基準にそれぞれ方向を定めたものである。また窪みは少なくとも車輪の走行軌道面の対向位置にのみ形成してあればよいが、例えば、個々の車輪に対応して溝状に形成したものや、あるいは一対の車輪間に挟むように中央が盛り上がる畦状に形成してもよい。また車輪は、少なくとも移動体の基体の上側の前後に一枚ずつ、また下側の左右に一枚ずつ各々配設しておれば、上下の各ガイドから計４点で支持されるために、支持板と基礎板との間に介在した移動体が倒れることがない。また前記車輪を、例えば基体に軸支した金属板等を介して一箇所あたり二枚、三枚と並列しても移動体による上下各ガイドにおける走行時の安定感が増すために問題はない。さらに基体は、車輪の配設が可能であり、且つ建物の重量に対する耐久性を兼ね備えるものであればよく、具体的には金属製ブロック体やコンクリート製円柱体等が使用される。
【０００７】
以上のように形成すると、地盤とともに揺れる基礎板の動きに対して移動体は、下ガイドの窪みに沿って前後又は左右に走行する一方、移動体の上に支持される基礎板は、基礎板の走行方向と異なる方向（例えば、基礎板が前後方向に走行すれば左右方向）に走行することで、地震時には、移動体を介在した支持板及び基礎板の各々の異なる方向への動きによる前後左右方向に組み合わされた例えば円、スクエア、トライアングル等の多彩なパターンの揺動を行い、建物への衝撃の伝達を緩和するものとなる。
【０００８】
また本発明のうちの請求項２のように、前記走行軌道面は、谷折り状又は山なり状に勾配を設けているので、地震時、支持板と基礎板とが前後左右方向に揺れた際に、移動体の各車輪が一旦上下の各ガイドの走行軌道面の窪みに設けた勾配に沿って登る（下る）ように走行した後、地震が収束した後は平時の初期位置に戻るような作用が働くことになる。
【０００９】
ここで勾配の角度については特に限定するものではないが、あまりにも急勾配であれば移動体の走行を妨げて十分に機能しないため、例えば約５°〜１５°程度の緩やかな勾配とすることが望ましい。また上下の各ガイドには、移動体が平時において不用意に走行することを防ぐために、各車輪の一部が僅かに嵌まり込む程度の深さの窪みを走行軌道面に設けたり、あるいは車輪のガイドへの接地点を平坦な状態とし、この接地点の近傍から勾配をつける等の対策を施すことが望ましい。
【００１０】
さらに本発明のうちの請求項３のように、建物と支持板との間、又は上下に分割した２枚の各支持板の間には、緩衝部材を介在していることで、地震発生時に縦揺れを伴った場合に、緩衝部材が地盤から突き上げるような衝撃を受け止め、建物への衝撃の伝達を小さくできる。
【００１１】
緩衝部材は、地震時における縦揺れの発生の際に、地盤から建物に突き上げるような衝撃を緩衝でき、しかも本免震構造の機能を損なわないものであればよいから、例えばエアクッションやコイルバネ、ゴム塊等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のうち請求項１記載の発明によれば、移動体が建物を支える支持板を前後（左右）に、地盤に支持される基礎板上を左右（前後）に各々が交差する方向に、揺動するように促せることから、地震発生時の衝撃を各板による前後左右に組み合わせられた多彩な揺動パターンによって緩和でき、結果、建物の致命的な倒壊を防ぎ、しかも構造が簡単であるから、安価な製造コストで建物に免震機能を付与できる。
【００１３】
また請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて地震時の衝撃を緩衝した後、上下各ガイドの走行軌道面の窪みに設けた勾配により、移動体が平時の定位置に自然に戻ることができる。
【００１４】
本発明のうち請求項３記載の発明によれば、請求項１及び２記載の効果に加えて、地震時に発生した縦揺れに伴う衝撃に対しても緩和を促す作用を付与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の建物の免震構造の具体的な構成について、各図面に基づいて以下に説明する。
【００１６】
本免震構造は図１と図２に示すように、建物Ｋを支える支持板１と、地盤Ｇに支持される基礎板２と、支持板１と基礎板２の間に介在する移動体３とから構成するものであり、地震時、この移動体３が支持板１に対して左右方向に、また基礎板２に対しては前後方向にそれぞれ動くように形成してあり、これにより、建物Ｋへの衝撃の緩和を図るものである。
【００１７】
さらに本発明の建物の免震構造の機能部分について、図３と図４に基づいて以下に詳細に説明する。
まず支持板１の底面側には、左右に延長したブロック状をなす上支持体４を備える一方、基礎板２の天面側における前記上支持体４との対応箇所には、同じくブロック状をなす下支持体５を備えている。そして上支持体４の下端面と下支持体５の上端面側には、断面凹溝状のガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂをそれぞれ設けており、各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂは中央が平坦であると共に、この平坦な箇所Ｆの前後あるいは左右にはそれぞれ勾配Ｒ，Ｒを設けている。さらに前記各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂには後述で詳しく説明するが、移動体３に備えた上段及び下段の各々の車輪７ａ，７ｂが走行することとなる。またガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂに平坦な箇所Ｆを設け、この箇所Ｆの前後あるいは左右の勾配Ｒ，Ｒの傾斜開始地点を、平坦な箇所Ｆに位置した車輪７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂの接触箇所に近づけていることで、上下の各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂにおける車輪７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂの転がりをある程度規制し、平時における建物Ｋの不要な揺れを止めている。
尚、符号１３はストッパーであり、各車輪７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂの上下の各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂからの抜け出しを防いでいる。
【００１８】
次に移動体３は、その基体９がブロック状をなしており、この基体９の上段の相対向する前後の各側面には、シャフト１０ａにより回転可能に軸支した方形の金属板８ａの外側面において、並列に軸支された２枚の車輪７ａ，７ａを備える一方、基体９の下段の相対向する左右の各側面には、前述した上段側と同様、シャフト１０ｂにより回転可能に軸支した方形の金属板８ｂの外側面において、並列に軸支された２枚の車輪７ｂ，７ｂを備えている。
【００１９】
また前記移動体３の支持板１と基礎板２との間での動きを以下に説明すると、上段の車輪７ａ，７ａは図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、上支持体４の上ガイド溝６ａ，６ａに沿って左右方向に走行する。一方の下段の車輪７ｂ，７ｂは図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、下支持体５のガイド溝６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ｂに沿って前後方向に移動する。更に詳しくは、上下の各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂに沿って上段及び下段の各車輪７ａ，７ａ，７ｂ，７ｂが走行して勾配の箇所Ｒ，Ｒに差し掛かった場合、この勾配Ｒ，Ｒに対して移動体３の基体９に軸支された上段及び下段の各金属板８ａ，８ｂがシャフト１０ａ，１０ｂを中心にそれぞれ回転し、該移動体３は垂直に起立した状態を保ったまま、上下の各ガイド溝６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂの走行軌道面１４ａ，１４ｂに沿って走行することになる。そして前述のように勾配Ｒ，Ｒを設けることで、支持板１と基礎板２とが移動体３を介して揺り篭のような軌道をとり、具体的に前後方向あるいは左右方向に複雑に組み合わさった横揺れを起こし、建物Ｋへの衝撃の伝達を飛躍的に軽減することとなる。また本免震構造の全体的な動きについては図７と図８（イ）（ロ）（ハ）（ニ）に示すようになり、この場合でも支持板１の左右方向の動きと基礎板２の前後方向の動きとが組み合わさり、建物Ｋを前後左右に自在に円運動させるように作用することがわかる。
【００２０】
図９（ａ）（ｂ）は、本免震構造の他の態様を示すものである。
具体的には支持板を上下に２枚設け、各支持板１ａ，１ｂ間には、例えば飛行機や自動車に使用されるゴムタイヤのような態様をなすエアクッション１１を介在したものである。このようにすると地震時、横方向に加えて縦方向の揺れに対して建物Ｋに加わる地盤Ｇからの衝撃を、前記エアクッション１１の弾力によって受け止める形となる。また図１０（ａ）（ｂ）は、前述したエアクッション１１に代えてコイルバネ１２を適用したものである。このコイルバネ１２についても前記エアクッション１１同様、地震時における縦方向の揺れに対して有効となり、移動体３の支持板１ａ，１ｂ及び基礎板２における前後左右方向への揺動に加え、地震時に想定されるあらゆる方向からの衝撃の伝達に対し、建物Ｋへの免震効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本免震構造の全体を示す平面図である。
【図２】本免震構造の全体を示す縦断面図である。
【図３】本発明による建物の免震構造の要部を拡大した平面図である。
【図４】本免震構造の要部を拡大した一部を切欠した縦断面図である。
【図５（ａ）（ｂ）（ｃ）】地震時における本免震構造の動きについて、支持板と移動体の動きを中心に説明した図である。
【図６（ａ）（ｂ）（ｃ）】地震時における本免震構造の動きについて、移動体と基礎板の動きを中心に説明した図である。
【図７】本免震構造を構成する支持板、移動体、基礎板の平時の状態を示す説明図である。
【図８】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は地震時において、支持板、移動体、基礎板の各々が連携して動く様を示した説明図である。
【図９（ａ）（ｂ）】（ａ）は本免震構造の他の態様を示す説明図であり、（ｂ）は地震時の本免震構造の動きを示す説明図である。
【図１０（ａ）（ｂ）】同じく、（ａ）は本免震構造の他の態様を示す説明図であり、（ｂ）は地震時の本免震構造の動きを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１，１ａ，１ｂ  支持板
２  基礎板
３  移動体
４  上支持体
５  下支持体
６ａ  上ガイド溝（窪み）
６ｂ  下ガイド溝（窪み）
７ａ，７ｂ  車輪
９  基体
１１  エアクッション（緩衝部材）
１２  コイルバネ（緩衝部材）
１４ａ，１４ｂ  走行軌道面
Ｇ  地盤
Ｋ  建物
Ｒ  勾配
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）（ｂ）（ｃ）】
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【図６（ａ）（ｂ）（ｃ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）（ｂ）】
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【図１０（ａ）（ｂ）】
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