(57)【要約】【課題】トリガーとして確実に機能するものでありながら構造簡単であり、機構としての取換えの必要が無く、しかも比較的廉価に構成できるようにして、改善された免震支承装置を提供する。【解決手段】建物１とその基礎部２との間に、これら建物１と基礎部２との相対的な横揺れを許容して免震する免震機構Ｍが介装されるとともに、横揺れに伴う水平方向の力が所定範囲を超えるまでは、建物１と前記基礎部２との相対的な横揺れを規制又は阻止するように機能するトリガー機構Ｔが装備されている免震支承装置において、トリガー機構Ｔは、建物１に取付けられた第１部材Ｂ１と、基礎部２に取付けられた第２部材Ｂ２と、これら第１及び第２部材Ｂ１，Ｂ２とに跨って固定されてこれら両部材Ｂ１，Ｂ２どうしを連結する高減衰ゴムで成るトリガ部材６とから構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物とその基礎部との間に、これら建物と基礎部との相対的な横揺れを許容して免震する免震機構が介装されるとともに、前記横揺れに伴う水平方向の力が所定範囲を超えるまでは、前記建物と前記基礎部との相対的な横揺れを規制又は阻止するように機能するトリガー機構が装備されている免震支承装置であって、
前記トリガー機構は、前記建物に取付けられる第１部材と、前記基礎部に取付けられる第２部材と、これら第１及び第２部材とに跨って固定されてこれら両部材どうしを連結する高減衰ゴムで成るトリガ部材とから構成されている免震支承装置。
【請求項２】
前記第１部材と前記第２部材との何れか一方が筒状のシリンダに形成され、このシリンダに前記トリガ部材が内嵌固定されるとともに、前記トリガ部材に挿通固定されるピストンロッドが前記第１部材と前記第２部材との何れか他方に形成されている請求項１に記載の免震支承装置。
【請求項３】
前記シリンダの両端を閉じる端壁を形成するに、それら各端壁のうちの一方が、前記ピストンロッドを移動自在に挿通する孔が形成された孔付端壁に構成するとともに、前記シリンダの内部において前記ピストンロッドの先端部とその反対側部との夫々に固定される先端側係止片及び根元側係止片を設け、前記端壁と前記先端側係止片との当接及び前記孔付端壁と前記根元側係止片との当接によって前記シリンダと前記ピストンロッドとの相対的な押し引き両方向の移動限界を規定する移動制限機構が構成されている請求項２に記載の免震支承装置。
【請求項４】
前記端壁と前記先端側係止片との間及び／又は前記孔付端壁と前記根元側係止片との間に弾性体が介装されている請求項３に記載の免震支承装置。
【請求項５】
前記弾性体が高減衰ゴムから成る請求項４に記載の免震支承装置。
【請求項６】
前記第１部材と前記建物とが自在継手を介して連結され、かつ、前記第２部材と前記基礎部とが自在継手を介して連結されている請求項１〜５の何れか一項に記載の免震支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅、ビル等の建物を免震支承するための免震支承装置に係り、詳しくは、建物とその基礎部との間に、これら建物と基礎部との相対的な横揺れを許容して免震する免震機構が介装されるとともに、前記横揺れに伴う水平方向の力が所定範囲を超えるまでは、前記建物と前記基礎部との相対的な横揺れを規制又は阻止するように機能するトリガー機構が装備されている免震支承装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の免震支承装置としては、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。特許文献１で示されるトリガー機構は、通常は柱部材で支持されているＬ型拘束材で建物の下端部を支えることで横揺れを規制し、地震時には柱部材が倒れてＬ型拘束材が下方に回動移動してトリガー機能が開放されることで免震装置が機能する免震状態に切換わる手段である。つまり、台風等の強風時にはトリガー機構によって建物が不用意に揺れることを防止しながらも、地震時にはトリガー機構が自動的に解除されて免震状態に切換わる、というものである。
【０００３】
また、特許文献２で示されるトリガー機構は、通常は建物と基礎部とに亘って挿通される係合部材を設けることで相対的な横揺れを規制する状態としておき、地震発生時には、地震検出作動によって起動される保持解除機構で係合部材を建物から抜き去り、免震装置が作動自在な免震状態に切換える手段である。この手段では、停電等において人為的に解除作動させるための手動操作レバーや、保持解除機構の故障時等においては係合部材に形成された脆弱部が比較的容易に破断することで免震状態に切換る手段が併設されている。
【０００４】
前者（特許文献１）の手段では、一度地震等による強い揺れが生じてトリガー機構が機能すると、トリガー機構部分を交換して新装しなければならないため、「新装のし忘れ」という不安定要素があるとともに、コスト的なデメリットが生じる点で芳しくないように思える。後者（特許文献２）の手段では、免震状態に切換わる制御の精度が地震検出手段の性能に委ねられるものであるが、検出機能に優れる地震検出手段自体が高価なものになるとともに、構造が比較的複雑で摺動部分も多いことから、システムとして迅速かつ確実に機能するかどうかにやや不安があり、やはり有効な手段とは言い難い。
【０００５】
また、建物の基礎支持が損なわれる等の不具合の原因となる過剰な横揺れを防止する技術、即ち、移動制限機構を有する免震支承装置も知られており、例えば特許文献３や特許文献４において開示されたものがある。これら特許文献３，４のものは、建物と基礎部とに亘ってワイヤーやロープを架設することで構成される手段であるが、これらワイヤーやロープの防錆や耐久性に関する課題が解決されているとは言えない状況にあるので、地震や強風時に移動制限機構としてうまく機能するのかが不確定である。
【特許文献１】特開２００３−２３２１４１号公報
【特許文献２】特開２０００−１５４６６９号公報
【特許文献３】特開２００３−２２７２４５号公報
【特許文献４】特開平１１−２９３９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トリガー機構の構造を見直して工夫することにより、トリガーとして確実に機能するものでありながら構造簡単であり、機構としての取換えの必要が無く、しかも比較的廉価に構成できるようにして上述の問題点を一掃し、改善された免震支承装置を提供する点にある。また、過剰な横揺れを防止する移動制限機構を、確実に機能するものでありながらも廉価に構成できる状態として提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、建物１とその基礎部２との間に、これら建物１と基礎部２との相対的な横揺れを許容して免震する免震機構Ｍが介装されるとともに、前記横揺れに伴う水平方向の力が所定範囲を超えるまでは、前記建物１と前記基礎部２との相対的な横揺れを規制又は阻止するように機能するトリガー機構Ｔが装備されている免震支承装置において、
前記トリガー機構Ｔは、前記建物１に取付けられた第１部材Ｂ１と、前記基礎部２に取付けられた第２部材Ｂ２と、これら第１及び第２部材Ｂ１，Ｂ２とに跨って固定されてこれら両部材Ｂ１，Ｂ２どうしを連結する高減衰ゴムで成るトリガ部材６とから構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の免震支承装置において、前記第１部材Ｂ１と前記第２部材Ｂ２との何れか一方が筒状のシリンダ１５に形成され、このシリンダ１５に前記トリガ部材６が内嵌固定されるとともに、前記トリガ部材６に挿通固定されるピストンロッド８が前記第１部材Ｂ１と前記第２部材Ｂ２との何れか他方に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の免震支承装置において、前記シリンダ１５の両端を閉じる端壁１５ｂ，１５ｃを形成するに、それら各端壁１５ｂ，１５ｃのうちの一方が、前記ピストンロッド８を移動自在に挿通する孔１５ｅが形成された孔付端壁１５ｂに構成されるとともに、前記シリンダ１５の内部において前記ピストンロッド８の先端部とその反対側部との夫々に固定される先端側係止片１２及び根元側係止片１３を設け、前記端壁１５ｃと前記先端側係止片１２との当接及び前記孔付端壁１５ｂと前記根元側係止片１３との当接によって前記シリンダ１５と前記ピストンロッド８との相対的な押し引き両方向の移動限界を規定する移動制限機構Ｌが構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の免震支承装置において、前記端壁１５ｃと前記先端側係止片１２との間及び／又は前記孔付端壁１５ｂと前記根元側係止片１３との間に弾性体１７が介装されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の免震支承装置において、前記弾性体１７が高減衰ゴムから成ることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の免震支承装置において、前記第１部材Ｂ１と前記建物１とが自在継手９を介して連結され、かつ、前記第２部材Ｂ２と前記基礎部２とが自在継手１６を介して連結されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、建物側の第１部材と基礎部側の第２部材とに跨る高減衰ゴム製のトリガ部材を設ける簡単構造によってトリガー機構としたものであり、詳しくは後述するが、低ひずみ領域で高く、高ひずみ領域で低いＧｅｑを有する高減衰ゴムの特性により、通常レベルの横揺れに対してはトリガ部材が変位（変形）せず、第１部材と第２部材との相対姿勢が維持される機能（状態保持機能）、即ちトリガー機能が発揮される。そして、台風による強風や地震時にはトリガ部材が円滑に変位（変形）することにより、免震機構が機能する状態となって横揺れに対する有効な免震作用を得ることができる。また、高いＨｅｑを有する高減衰ゴムの特性により、建物と基礎部との相対移動を減衰させる機能、即ちダンパー機能を発揮することもできる。
【００１４】
その結果、トリガー機構の構造を見直して工夫することによって従来の問題点を一掃し、トリガーとして確実に機能するものでありながら構造簡単であり、機構としての取換えの必要が無く、しかも比較的廉価に構成できるとともに、過剰な横揺れを防止する移動制限機構を、確実に機能するものでありながらも廉価に構成して装備されるように改善された免震支承装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、トリガー機構がシリンダ構造に構成されるので、第１部材と第２部材との相対移動が円滑に行われるとともに、コンパクトにできるものとなる。そして、可動部分であるトリガ部材及びその周辺部分がシリンダに内装されていて外部露出されないので、ごみや他物の付着やそれによる作動不良などのおそれが無く確実に機能し、かつ、耐久性にも優れる利点が得られる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、シリンダの両端壁とピストンロッドの一対の係止片との当接により、シリンダとピストンロッドとの押し引き両方向に対する移動のし過ぎを制限（規制）する移動制限機構が構成される。これはシリンダ構造のトリガー機構を用いることで簡単に構成することができるものであり、移動制限機構を付加することを経済的に達成できる利点がある。
【００１７】
請求項４の発明によれば、上述した計二箇所の夫々に弾性体を介装するだけの簡単な構造付加により、建物と基礎部との横揺れのし過ぎを制限する移動制限機構の作動時における当接の衝撃を緩和するショックアブソーバの機能を持たせることができる。つまり、トリガー機構がシリンダ構造であることを利用して、構造簡単で安価にショックアブソーバを装備できる利点が得られる。この場合、請求項５のように、弾性体を高減衰ゴムで構成することが可能である。
【００１８】
請求項６の発明によれば、建物及び基礎部のいずれもがトリガー機構と自在継手連結されるので、建物と基礎部とが縦横に複合的に横揺れした場合でも、捻れたり抉れたりすることなく円滑にトリガー機構を機能させることができ、その作用効果を所期どおりに発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明による免震支承装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は実施例１による免震支承装置の構造を示す一部切欠きの側面図、図２は最大引張時のトリガー機構を示す作用図、図３は最大押込み時のトリガー機構を示す作用図である。また、図４は別構造のトリガー機構である。
【００２０】
〔実施例１〕
図１に、免震機構Ｍとトリガー機構Ｔとから成る免震支承装置Ａが示されている。即ち、住宅、ビル等の建物１の取付部１ａとその基礎部２ｎの取付部２ａとの間に、これら建物１と基礎部２との相対的な横揺れを許容して免震する免震機構Ｍが介装されるとともに、横揺れに伴う水平方向の力が所定範囲を超えるまでは、建物１と基礎部２との相対的な横揺れを規制又は阻止するように機能するトリガー機構Ｔが装備されて免震支承装置Ａが構成されている。
【００２１】
免震機構Ｍは特に限定はされないが、一例としては、建物側の上フランジ板３と、基礎部側の下フランジ板４と、ゴム等の弾性部と鋼板等の硬質部材とが上下に交互に複数積層されて成る積層部５とから成る積層ゴムが挙げられる。積層部５のゴムとしては、天然ゴム、合成ゴム等、好ましくは高減衰ゴムが使用可能である。
【００２２】
トリガー機構Ｔは、建物１に取付けられた第１部材Ｂ１と、基礎部２に取付けられた第２部材Ｂ２と、これら第１及び第２部材Ｂ１，Ｂ２とに跨って固定されてこれら両部材Ｂ１，Ｂ２どうしを連結する高減衰ゴムで成るトリガ部材６とから構成されている。第１部材Ｂ１は、建物１の底面１ｓに垂下状態で固定される吊設部材７に球ジョイント等の自在継手９を介して取付けられるピストンロッド８を有して構成されている。ピストンロッド８は、自在継手９に固定される棒材製のロッド部１１と、シリンダ１０（後述）に内嵌される状態でロッド部１１に固定される円形で先端側及び根元側の両摺動リング１２，１３とから構成されている。
【００２３】
第２部材Ｂ２は、ピストンロッド８を挿通するシリンダ１５で構成されている。シリンダ１５は、基礎部２に起立固定された支持部材１４に球ジョイント等の自在継手１６を介して取付けられる棒状部材１５ｄと、本体筒１５ａと、ピストンロッド８を挿通自在な円孔１５ｅが中心に形成されている先端側の孔付端壁１５ｂと、根元側の端壁１５ｃとから構成されている。シリンダ１５やピストンロッド８は、防錆塗装及び鍍金処理等によって耐候性が持たせられている。
【００２４】
略筒状のトリガ部材６は、シリンダ１５の本体筒１５ａの内周面に加硫接着等によって貼着されるとともに、ピストンロッド８のロッド部１１にも加硫接着等によって貼着されている。この貼着状態では、図１に示すように、孔付端壁１５ｂと根元側摺動リング（根元側係止片の一例）１３との間の間隙ａ、根元側摺動リング１３とトリガ部材６の右端面との間の間隙ｂ、トリガ部材６の左端面と先端側摺動リング（先端側係止片の一例）１２との間の間隙ｃ、及び先端側摺動リング１２と根元側の端壁１５ｃとの間の間隙ｄは、夫々等しい長さ（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）に設定されている。
【００２５】
台風による強風や地震等によって強い横方向の力（横揺れ）が作用して、例えば、図１において建物１が基礎部２に対して右側に移動した場合には、図２に示すように、トリガ部材６が、その中心部分が右に（第１部材Ｂ１側に）寄るように変形するとともに、根元側摺動リング１３が孔付端壁１５ｂに当接し、それ以上建物１が基礎部２に対して右に横移動（横揺れ）できないように規制されるようになる。この右最大変位状態では、先端側摺動リング１２と根元側の端壁１５ｃとの間には間隙（ｄ＋ａ）が形成される。
【００２６】
また、強い横揺れによって、図１において建物１が基礎部２に対して右側に移動した場合には、図３に示すように、トリガ部材６が、その中心部分が左に（第２部材Ｂ２側に）寄るように変形するとともに、先端側摺動リング１２が端壁１５ｃに当接し、それ以上建物１が基礎部２に対して左に横移動（横揺れ）できないように規制されるようにトリガー機構Ｔが機能する。つまり、これらの当接が行われる構造のトリガー機構Ｔは、建物１の基礎部２に対する横方向の移動制限機構Ｌとしても機能するものとなっている。この左最大変位状態では、孔付端壁１５ｂと根元側摺動リング１３との間には間隙（ａ＋ｄ）が形成される。
【００２７】
従って、免震支承装置Ａは、多少の風や揺れに対してはトリガー機構Ｔによる状態保持機能が作用して建物１が不用意に横揺れしないように規制されるとともに、台風による強風や地震時にはトリガー機構Ｔの状態保持機能が解除されて、免震機構Ｍによる免震状態に切換わることで有効な免震作用（横揺れ吸収作用）を発揮するようになる。トリガー機構Ｔは、移動制限機能付の高減衰ゴム内蔵シリンダ構造に構成されているから、トリガーとして確実に機能するものでありながら構造簡単であり、機構としての取換えの必要が無く、しかも比較的廉価に構成できるとともに、過剰な横揺れを防止する移動制限機構Ｌを、確実に機能するものでありながらも廉価に構成できている。
【００２８】
高減衰ゴムは低ひずみ領域でＧｅｑ（等価せん断弾性係数）が高く、高ひずみ領域ではＧｅｑが低くなる特性を持っているので、一般的な強さの風が吹くとか、近くをダンプトラックが通る等による日常における通常の揺れに対しては建物１が基礎部２に対して実質的に横揺れしない機能、即ちトリガー機能が発揮される。そして、台風等の強風や地震時といった通常の範囲を超える強い外力が作用する場合には、トリガ部材６は円滑に変形するので免震機構Ｍによる免震機能を損なうことがなく、その免震状態が如何なく発揮させることが可能になる。
【００２９】
加えて、高減衰ゴムはｈｅｑ（等価粘性減衰係数）が高いことから、トリガー機構Ｔはダンパー機能も発揮する。即ち、図１に示す基本状態から図２や図３に示す変形状態に切換る際のトリガ部材６の変形には粘性を伴うので、それによってピストンロッド８とシリンダ１５との相対横移動を減衰しようとする作用が生じるからである。そして、本実施例によるトリガー機構Ｔは、トリガ部材６がゴム材である以外は鋼製であり、一般的なオイルダンパーより安価になる利点もある。
【００３０】
ところで、図１に仮想線で示すように、孔付端壁１５ｂ及び端壁１５ｃの内面に、弾性材から成る弾性体（バンプストップ）１７を設けておくのが好都合である。一般ゴム、高減衰ゴム、エラストマー、ＥＰＤＭ、各種合成樹脂等から成る弾性体１７を、孔付端壁１５ｂと根元側摺動リング１３との間、又は／及び端壁１５ｃと先端側摺動リング１２との間に介装すれば、図２や図３に示す移動制限状態になる際の金属材どうしの当接が金属材と弾性体との当接になり、ショックアブソーバーとしての機能も発揮させることが可能になる。これにより、建物の移動制限時のショックが緩和されるとともに、シリンダ１５とピストンロッド８との直接当接による騒音、変形、損傷のおそれが回避可能となる利点もある。
【００３１】
〔別実施例〕
例えば、図４に示すように、建物１側の第１部材Ｂ１を、吊設部材７、これに枢支連結される基材２７、複数の横臥姿勢の板材２１、及び板材２１と基材２７とを一体化する連結部材２２を有して構成し、基礎部２側の第２部材Ｂ２を、支持部材１４、これに枢支連結される基材２５、複数の横臥姿勢の板材２３、及び板材２３と基材２５とを枢支連結する連結部材２４を有して構成し、上下に交互に積層配置される板材２１，２３の隣合うものどうしの間に、加硫接着等によって高減衰ゴム製のトリガ部材２６を介装する構造のトリガー機構Ｔでも良い。この場合、上下の板材２１の先端に連結部材２４の外面に当接可能なストッパ２８を取付けておけば、連結部材２４とストッパ２８との当接、板材２３と連結部材２２との当接により、押し引き両方向において第１部材Ｂ１と第２部材Ｂ２との横移動を制限する移動制限機構Ｌが構成される。
【００３２】
また、図１における各間隙ａ，ｂ，ｃ，ｄには、ａ≦ｃ、かつ、ｄ≦ｂが成立しておれば、左右の最大変位状態において各摺動リング１２，１３がトリガ部材６に食い込んで損傷させる不都合が生ぜず、円滑に機能させることができる。変位バランス上からはａ＝ｄに設定するのが好ましいが、ａ≠ｄであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】免震使用装置の構造を示す一部切欠きの側面図（実施例１）
【図２】引張方向に最大変位した状態のトリガー機構を示す作用図
【図３】押込み方向に最大変位した状態のトリガー機構を示す作用図
【図４】別構造のトリガー機構を示す要部の側面図
【符号の説明】
【００３４】
１          建物
２          基礎部
６          トリガ部材
８          ピストンロッド
９，１６    自在継手
１２        先端側係止片
１３        根元側係止片
１５        シリンダ
１５ｂ      孔付端壁
１５ｃ      端壁
１５ｅ      孔
１７        弾性体
Ａ          免震支承装置
Ｂ１        第１部材
Ｂ２        第２部材
Ｌ          移動制限機構
Ｍ          免震機構
Ｔ          トリガー機構
【図１】
2006349049.tif 000003
【図２】
2006349049.tif 000004
【図３】
2006349049.tif 000005
【図４】
2006349049.tif 000006