(57)【要約】      （修正有）【課題】転がり支承の減衰装置を滑り支承で兼ねることにより減衰装置を省いた。【解決手段】大径ボール７１の回転動作により小径ボール７３が追従して回転しながら大径ボール７１中心位置Ｏよりも斜め上方３０度Θの付近まで押し上げることができるようにハウジング７２の上カバー７４を設けて空間Ｃを設けた。このことにより、小径ボール７３はハウジング７２の中で大径ボール７１とハウジング７２隙間に落下しやすくなり小径ボール７３が循環移動容易となる。【選択図】図３
2006063774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震装置の受け皿になる円錐形状プレートを建物床下面側に設置し、基礎側には免震装置の支承の大径ボール部を配置した戸建免震住宅で、免震装置の支承部は転がり支承と滑り支承の２種類の支承を免震装置として使い分けて、減衰装置を特別に設けずに戸建免震装置を構成することを特徴とする簡易免震システム。
【請求項２】
前記転がり支承は、大径ボールで荷重を受け大径ボールを小径ボールで受ける一般的な構造だが、大荷重で高速回転作動が可能な様にするために、小径ボールを受けるハウジングのケースを大径ボールの中心位置よりも斜め３０度上方まで小径ボールが回転して押し上がれるように上カバーを設けて次に落下して大径ボールと受け金物の間に小径ボールが入り込み易くし大径ボールの回転を受ける小径ボールの追従性を向上させたことで、大径ボールの高速回転作動が可能となり大地震の作動時にも対応できるようにした請求項１項に記載の免震装置。
【請求項３】
前記滑り支承は、大径ボールで荷重を受け、大径ボールの荷重を受ける受け金物は、材料を低摩擦係数の特殊鋳物材で、大径ボールの回転は滑り作動となり、摩擦抵抗も転がりと比べ大きい。また、使用する滑り支承をゴムホース配管で全て接続して、ゴムホース配管の端部には油圧ポンプを接続して油圧ポンプから送られた圧力油を受けて大径ボールを浮上させる事が可能なようにハウジングケースにパッキンを設けてあり、更に、浮き上がり過ぎてケース上蓋に大径ボールが接触してもフリクションが増えないようにテフロン系等のストッパリングが配置されている請求項１項に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、戸建住宅免震の免震装置のコスト低減をはかり、かつ、性能も確保出来る簡易戸建免震住宅に関するものである。
【背景技術】
【０００２】戸建免震装置は既に色々な工法が提案され実用化されているが、何れも広い実用には至っていない。これは、免震装置が高価なためで普及がなかなか進まない。
【特許文献１】特願平２−４４４２３に示されている。
免震装置に使用する支承部には、転がり支承と滑り支承に大別出来る。また、地震発生時の免震作動時に許容ストロークを規制する減衰装置には油を使った油圧式や摺動抵抗を利用した摩擦式、あるいは、減衰ゴム方式などがある。免震システムは、これらの支承部や減衰装置の組み合わせにより構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００３】本発明は、支承部に転がり支承と滑り支承を組み合わせて配置することで、減衰装置を使わなくても免震システムが構成されることと、滑り支承を使うことで地震後に建物と地面のズレが残ってしまう問題も解決し、大地震にも対応可能な廉価な免震システム工法の提案である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】上記目的を達成するために、本発明は、２種類の支承を免震装置として使い分けている。まず、転がり支承は、円錐形状プレートを建物床下面に配置してその下に大径ボールで受け、大径ボールを小径ボールで受ける構造にしている。また、大径ボールが大荷重を受けながら高速回転作動できるように、大径ボールの回転に伴う小径ボールの追従性を良くする工夫をしている。
【０００５】つぎに、滑り支承は、円錐形状プレートの配置やその下に大径ボールで受けるところまでは転がり支承と同じで、大径ボールを受ける構造を変えている。大径ボールを受ける受け金物の材料を低摩擦係数の特殊鋳物材にしている。
このため、大径ボールが回転するときには適度な摩擦抵抗が得られることで減衰装置の働きも付加できる。また、地震後に摩擦による建物と地面のズレが発生するが、配置した滑り支承をゴムホースで配管し配管の端部には油圧ポンプを接続しておく。地震後に建物と地面のズレが発生したら、油圧ポンプを操作して、受け金物の底面と大径ボールの摺動面に油圧を送り込むことで大径ボールをわずかに浮き上がらせて大径ボールと受け金物との摩擦抵抗を切ることで支承部の抵抗は減り円錐形状プレートの勾配を大径ボールが転がり建物は中立位置へ復元し建物と地面のズレは修正される。
【０００６】このように、免震装置の支承の構造を変えることで摩擦係数の異なる２種類の支承が考案出来、この２種類の支承を免震住宅の基礎に適時に配置することで、減衰装置を使わなくても免震システムを構成させることが可能となり、配置する支承の組み合わせにより免震システムの性能も調整ができることと、地震後に滑り支承を使うことによる建物と地面のズレが発生したら滑り支承の摩擦係数を少なくさせるために油圧浮上させることが可能な免震システムである。
【発明の効果】
【０００７】以上説明したように本発明は、戸建免震住宅がなかなか普及しない最大の理由は高価格のためで、装置全体価格の約３０％程度を占める減衰装置を、支承部に摩擦係数の異なる支承を組み合わせて配置することで不要とし、また、滑り支承を使用することで地震後に発生する建物と地面のズレに対しても地震後に油圧ポンプの簡単な操作により自動的にズレの修正も可能である。このため、免震システムのコストを廉価に押さえることが可能となり、戸建て免震住宅の普及効果が期待出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１（ａ）および図２は、本発明に係る一実施例を示した図で、図１（ａ）は建物と建物の下のコンクリート床（１）と基礎（３）の間に設置される免震装置の円錐形状プレート（４）と転がり支承（７）や滑り支承（８）の設置状態をしめしている。図２は免震装置の建物基礎の配置を平面図で表した図である。免震装置の支承部は、転がり支承（７）と滑り支承（８）を建物の重量や、設置される地盤の特性等から免震装置が最適になるように組み合わせは自由に選択出来る。滑り支承（８）だけは油圧ゴムホース配管（１２）で繋いでホースの端部には油圧ポンプ（１４）が接続されている。これらの構成により、従来必要とした減衰装置を設けることをしないでも免震システムを構成することができる。【０００９】本案は、摩擦係数の異なる２種類の支承の配置バランスで免震装置全体の摩擦抵抗を調整出来ることが特徴である。また、転がり支承（７）は高速回転での使用が出来ることも特徴である。図３（ａ）は転がり支承の静止している状態を示し、図３（ｂ）は大径ボール（７１）が回転した時の状態を示す。転がり支承は大径ボール（７１）とハウジング（７２）の間に小径ボール（７３）が組み込まれているが、大径ボールの回転により、小径ボールがハウジング（７２）の中で転がり、摩擦抵抗は回転抵抗のため小さいのと、大径ボールの高速回転が可能になるためには、小径ボール（７３）が、大径ボール（７１）が右方向（Ｌ）に回転作動したときにハウジング（７２）との隙間に順次入り込み大径ボールの荷重分担がスムースに連続的に行えることが必要である。本案の転がり支承の特徴は大径ボール（７１）の回転作動により小径ボールが追従して回転しながら大径ボール中心位置（Ｏ）よりも斜め上方３０度（θ）の付近まで押し上げることが出来るようにハウジング（７２）の上カバー（７４）を設けて空間（Ｃ）を設けたことで、このことにより、小径ボール（７３）はハウジング（７２）の中で大径ボール（７１）とハウジング（７２）隙間部（７１ａ）に落下し易くなり小径ボール（７３）の循環移動が容易となる。【００１０】従来の転がり支承を図５に示す。小径ボール（７３）の移動は後ろの小径ボールに押されて空間（Ｃ）に移動出来るが、空間（Ｃ）の位置は大径ボール中心位置（Ｏ）の辺りのため小径ボール（７３）の循環移動は必ずしも良くない。本案の転がり支承（７）は小径ボール（７３）の循環移動が容易になることで高速回転使用も可能となった。【００１１】図４（ａ）は滑り支承の静止している状態を示し、大径ボール（７１）が回転した時には大径ボール（７１）が特殊鋳鉄で出来ている受け金物（８３）に直接乗っかっているために大径ボール（７１）の回転抵抗は大きな値が得られる。このため、図示していないが、転がり支承のみを使った戸建住宅免震は強風時に風の風圧で建物が動くことがあり、建物床と基礎の間でトリガー装置を併用する必要があるが、滑り支承を組み合わせることで風に対してのトリガー装置の機能も付与出来ることとなる。【００１２】図２は、免震住宅の一例を示し、転がり支承（７）が５ヶ、滑り支承（８）が５ヶの合計１０ヶの���承が設置された免震住宅を示す。建物重量Ｗを１００ｔｏｎとした時に通常の転がり支承を用いた場合と比較してみると、転がり支承の摩擦係数μ１は１ヶで０．０３程度のため、通常の場合は１０ヶ全部の転がり摩擦抵抗Ｆ１は
Ｆ１＝Ｗ×μ１＝１００×０．０３＝３ｔｏｎ
となる。
本案の場合は、支承の全数量をＮとして、転がり支承（７）の数量をｎ１とし、摩擦係数を１ヶ当たりμ１とする。滑り支承（８）は数量をｎ２とし摩擦係数を１ヶ当たりμ２とすると、全体の摩擦抵抗Ｆ２は
Ｆ２＝Ｗ／Ｎ×（μ１×ｎ１）＋Ｗ／Ｎ×（μ２×ｎ２）
＝１００／１０×（０．０３×５）＋１００／１０×（０．１３×５）
＝８ｔｏｎ
となり、通常の場合の摩擦抵抗Ｆ１に対して、Ｆ２は約２．６倍の抵抗力が得られることで、地震時の免震装置の作動ストロークを許容範囲に押さえることが可能となる。摩擦抵抗のみで地震時のストロークの規制も得るために特別の減衰装置を使わなくても良く免震装置のコストを押さえことが可能である。ただし、摩擦抵抗を利用した場合の問題は、図１（ｂ）に示すように地震後に建物と地面のズレ（Ｘ）が残ってしまう問題である。本案はそれに対して、摩擦抵抗の大きい滑り支承（８）に工夫を加えている。図２に示すように滑り支承（８）５ヶを配管継ぎ手（１３）を使いゴムホース配管（１２）で繋いで、ホースの他端には油圧ポンプ（１４）が取付られている。油圧ポンプは建物の中に引き込んで設置しても良く、また、地面側に置いても構わない。【００１３】地震後に図１（ｂ）に示す様に建物と地面のズレ（ｘ）が残ったときは、油圧ポンプ（１４）を操作してゴムホース配管（１２）の先端に設置されているすべての滑り支承（８）に油を送ることで、図４（ｂ）に示すようにゴムホース配管（１２）から油圧力（Ｐ）が油路（８８）を通り、大径ボール（７１）と受け金物（８３）の間に油圧が加わる。油は大径ボール（７１）の外周を伝わって大径ボール中心近傍に設けたパッキン（８５）により油は密封されるために、ハンドホンプで送った油圧力により大径ボール（７１）は押し上げ（７１ｂ）られて、大径ボール（７１）と受け金物（８３）の間にはわずかな隙間（ｈ）が出来て油膜が形成されるために滑り抵抗が切れて、摩擦係数も小さくなる。なお、油圧ポンプにより送る油の圧力は滑り支承の支持荷重に釣り合う圧力よりも少し高くする程度で良く、あまり高いと大径ボールが浮き上がり過ぎてしまうため、上限ストッパとしては上蓋（８４）の上部に設けた溝（８７）に摺動抵抗の少ないテフロン系樹脂等のストッパーリング（８６）を設けて受ける。大径ボールが適度に浮き上がり滑り支承（８）の大径ボール（７１）と受け金物（８３）の摩擦抵抗が下がり円錐形状プレート（４）の角度θ（４ａ）を中心位置に建物の自重により転がり戻り建物と地面のズレ（ｘ）は簡単に修整される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る一実施例を示した図である。（ａ）は静止した状態を示し、（ｂ）は地震後のズレた状態を示す。
【図２】免震装置の建物基礎の配置を平面図で表した図である。
【図３】転がり支承の図である。（ａ）は静止した状態を示し、（ｂ）は大径ボール（７１）が回転した時の状態を示す。
【図４】滑り支承の図である。（ａ）は静止した状態を示し、（ｂ）は油圧ポンプにより油を送って、大径ボールが上にあがった状態を示す。
【図５】従来の転がり支承を示す。
【符号の説明】
【００１５】１      コンクリート床
２      コンクリート床下面
３      基礎
４      円錐形状プレート
５      支承台
７      転がり支承
８      滑り支承
１２    ゴムホース配管
１３    配管継ぎ手
１４    油圧ポンプ
７１    大径ボール
７１ａ  隙間部
７１ｂ  押し上げ
７２    ハウジング
７３    小径ボール
７４    上カバー
Ｃ      空間
８２    ケース
８３    受け金物
８４    上蓋
８５    パッキン
８６    ストッパーリング
８７    溝
８８    油路
Ｘ      ズレ
【図１】
2006063774.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006063774.tif 000005
【図５】
2006063774.tif 000006
【図４】
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