(57)【要約】      （修正有）【課題】地震発生時に起因して免震対象物に過大な鉛直加速度が生じ免震装置又は免震対象物に及ぶ応答加速度に対して低減及び吸収させて、倒壊及び破損に至る事を有効に防止する。【解決手段】Ａのコイルバネ内臓式円柱型ピストンを、Ａ−１の点を吊軸にＡ−２の点に掛かる定荷重全部を吊下げ前後左右方向の加速度を低減。２−１のガイドレールと１−１のガイドレールを、クロスさせたガイドローラーを内部に装着させ、Ａ−２の点に掛かる３次元円弧運動を平面運動に導き変換する。クロスさせたローラー部両側面よりボルトにより圧力を調整された、鋼板に摩擦抵抗を発生させ余剰力を低減させる。Ａ−２の点に置いて振子運動の原点自己復帰性を用い、地震動発生前の作動起点に戻る事を特徴とする。鉛直上向き加速度に対しては、Ｌのコイルバネを装着した円柱型アーム部の収縮動を働かせ、鉛直上向加速度を有効に低減。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記免震装置の土台両際より合い対し上部に伸ばしたブリッチ型アーム上部中央一点と、免震対応物の土台に結合された下方向に伸ばしたコの字に似たアーム下部中央とを互いに交差させ、その間に上部中央を固定点に円柱型半円球面体の座金の内部をコイルバネ内臓型ピストン心棒を挿通させる。又上部中央一点の固定点より、周囲に一定の周期運動と合わせ、この一点に定荷重全部を吊り下げ振子運動の原点自己復帰性を用いて、地震動発生前の作動起点に戻るよう構成した事を特徴とする免震装置である。
【請求項２】
請求項１に記載の円柱型半円球面体の座金により、座金内部にコイルバネ内臓型ピストン心棒を挿通させ、この固定点より周囲に一定の周期運動を行なわせ、固定点吊軸部に於ける円柱型半円球面体により、摩擦抵抗を低減させる事を特徴とする座金型冶具である。
【請求項３】
前記コイルバネ内臓型ピストンの心棒に及ぶ、定荷重全部をバネ荷重／応力特性のタワミ率を無震動時に置いて２０％から４０％の範囲で、コイルバネ内臓型ピストン心棒を吊り下げる。又該ボルト部材の上部に螺合されるナット部材を回転させコイルバネのタワミ率を自由に調整可能とし定荷重全部を８０％から９８％の範囲内に設定して、コイルバネ内臓型ピストン心棒を吊り下げた状態を保持する事を特徴とする定荷重タワミ率調整型免震装置である。
【請求項４】
請求項１の振子運動の原点自己復帰性に伴い、鉛直前後左右方向の加速度をクロスさせたガイドレールＣ型鋼材の下部の溝を上向きに装置本体に接続し、上部のＣ型鋼材を建築物土台側より連動したアーム下部より下向きに固定させる。そのＣ型鋼材を距離を設け未接続で交差相対させた内部に、アルファベットＨ大文字に形似した４輪軸から構成されたベアリングローラー胴体中央部を上下に交差連結させた装置を前後左右方向に働かせる。この時発生する振子の円弧運動を鉛直前後左右方向の平面運動に変換させる事を特徴とする免震装置である。
【請求項５】
請求項４に記載の、クロスさせたガイドレールＣ型鋼材の下部の溝を上向きに装置本体に接続し、上部のＣ型鋼材を建築物土台側より連動したアーム部の下側に下向きに固定させ、それぞれのＣ型鋼材を未接続状態で相対させた状態で交差させ、内部にアルファベットＨ大文字に形似した４輪軸から構成されたベアリングローラー胴体中央部を距離を設けて上下に交差連結した装置で、請求項３に記載の全部の範囲と合わせて、定荷重全部の内３％から１０％の範囲で下方向に下引荷重として配分させる事を特徴とする免震装置である。
【請求項６】
請求項４に記載のクロスさせたガイドレールＣ型鋼材の内部を、前記アルファベット大文字Ｈに形似した４輪軸から構成されたベアリングローラー胴体中央部両側面に摩擦部を設け、相対した両側面に長片鋼材３箇所にＴの字型に取付けた該ボルト部材軸にコイルバネを挿通させ、Ｃ型鋼材外部両側面の挿通孔を通した該ボルト部材軸に螺合したナット部材で押し当て、摩擦抵抗を発生させ加速度の余剰力を低減させるブレーキ装置機構（ダンパー機構）を可能にした、余剰力の調整機能付低減装置としている事を特徴とする免震装置である。
【請求項７】
前記建築物基礎より連動した両アーム部の縦軸中央に円柱型スライド部を設けコイルバネを装着をさせて、定荷重全部をバネ荷重／応力特性の第一荷重のバネ使用範囲の高さが第一荷重時の指定の高さを上回る設定とし、無振動時に於いては設定幅をコイルバネのタワミ率０％を常に保持させ、鉛直上下動の加速度の低減を目的した事を特徴とする免震装置である。
【請求項８】
前記免震装置の土台より上部に伸びたブリッチ型アーム部外縁より、コイルバネ内臓の該ボルト式ピストン丸鋼棒のメンウチキャスターを取付けた先端を上向きに設置させ、相対した場所に建築物土台より固定したＨ鋼材下部面に円盤状プレート鋼板を設置し、その中央部を半円球にくり貫いた箇所に下方向より突出した、メンウチキャスターの先端部を落し込む状態にしてコイルバネ内臓の該ボルト下部に螺合されるナット部材を回転させ圧力調整を行なう。この事により地震動以外の風ゆれ調整機能付固定装置とした事を特徴とする免震装置である。
【請求項９】
設営時に於ける、技術水準に於いては予め予定された設計図書従い、前記建築物基礎より連動した両アーム部と前記クロスさせたガイドレール上下のＣ型鋼材が免震装置土台部に接する構造としており、固定荷重の平面的な各床荷重のバランスに誤差が生じても水平度は保たれる。これにより各装置間の高低差の設置基準はレンズ式又は、電波式水平水準器程度を用いて水平垂直方向の誤差の範囲は１／１ｍｍ以下を基準とする事により、１／１００ｍｍ又は１／１０００ｍｍの免震装置設置精度を必要としない。これまで叙述したように高精度としない技術技能の範囲で構成されており、高度な熟練技術者を要しない事を特徴とする施工方法である。
【請求項１０】
本発明は、請求項１より請求項９までに記載した３次元動加速度免震装置に及ぶ構成及び機能の範囲全部を１８０度回転させた状態で設置使用が可能な事を特徴とする免震装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】地震発生時に，免震対象物に及ぶ過大な鉛直加速度が生じる事を効果的に減衰及び低減させるように発明した、３次元方向に対する免震減衰低減装置に関する物で有る。
【背景技術】
【０００２】鉛直前後左右方向に及ぶ平面的な加速度の低減を目的とした、鉄球式転がりや積層ゴムを備えた装置あるいは、空気圧力式装置での２次元的加速度低減装置を用いコイルバネ片固定式及び油圧ダンパー等を併用した、免震装置が近年最も注目されており、又一部普及も見られるが原点自己復帰式や作動起点への復元機能を備えるには、複数の機能を持つ装置を各所に配置しなければ成らず、大掛りな仕掛と成り装置の小型化が現在の所急務とされている。又その為に設備費及び設置費用が低減出来ず、普及に時間がかかり過ぎる所を課題としている。又現場設営時に於いて高度な水平精度を技術的に要求される免震装置も普及が見られ、精密機械やコンピューター美術品など地震動より保護する装置の多くが平面運動の低減を特徴とする免震装置が多く、一般戸建住宅の免震装置は国内外での普及は現時点に於いて、３次元動加速度に対して低減機能を備える免震装置の普及は見られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０９７６３８  （公報）複数球使用の転がることで、加速度に対して低減し力を受け流す２次元的運動減衰免震装置としてある。
【特許文献２】特開２００３−０９７６３６  （公報）摩擦ダンパーで余剰加速度を減衰する装置としてある。
【特許文献３】特開２００３−０９７６３７  （公報）複数球使用の復元勾配の転がりを利用した、応答加速度に対して力を受け流す装置としてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】現在の所、多くの免震装置が高度な設置技術や、又単球式転がり支承など高度な精密水平レベル等の設置技術を要し、多くの免震装置自体の正確な位置に取り付けるのが極めて困難とされている。【０００５】又、地震発生時に鉛直加速度が免震対象物に及ぼす影響を、従来の技術では鉛直加速度に対して２次元的低減に於いて対応が見られ、一個の客体として３次元動加速度を低減する免震装置は見られない。又地震終了時点で原点自己復帰及び作動起点に免震対象物を戻す技術をダンパーや単球式転がり支承など併用して２次元的低減装置が多く用いられているが、上下前後左右動の低減機能を合わせ持つ一個の客体としての３次元動加速度低減する免震装置は形成されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】図１のＡ−１を吊り軸に円柱型半円球面体の座金の内部を、図１０のＡのコイルバネ内臓型ピストン心棒を挿通させ、図１のＡ−１の固定点より周囲に一定の周期運動と合わせ固定点より定荷重全部を吊り下げ、図１のＡ−２の点を鉛直加速度前後左右方向に対応して振子運動の原点自己復帰性を用いて、地震動発生前の作動起点に引力で戻るよう構成されおり、従来の加速度低減技術では原点自己復帰をもたらすには、複数の装置を同時に機械仕掛により働かす必要が有り、自然の力自身で原点自己復帰をする事が求められており、この免震装置の発明で解決が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。【０００７】「０００６」に記載の、図１１の５の円柱型半円球面体の座金治具の内部を、図１１のＡ−４のコイルバネ内臓型ピストン心棒を挿通させ、図１のＡ−１の固定点より周囲に一定の周期運動を行なわせる。この時発生する摩擦抵抗を、図１１のＡ−５の円柱型半円球面体の座金により低減させる事を特徴とする座金型冶具であり一定の周期運動をスムーズに行なわせる為の要治具である。【０００８】「０００６」に記載の、図１１のＡ−４のコイルバネ内臓型ピストンの心棒に及ぶ、定荷重全部を無震動時に受ける荷重を第一荷重として、バネ荷重／応力特性のタワミ率を２０％から４０％の範囲内で設定し図５のＡ−２に及ぶ定荷重全部を吊り下げる。又加速度時に受ける荷重を第二荷重とし、図５のＡ−２に及ぶ前後左右の加速度に対して８０％から９８％のバネ使用範囲内で作用させ、図５の全部の機能を前後左右に働かせたて加速度を低減する事を特徴する。又定荷重タワミ率調整を図１１の４のナットの回転により行い、加速度時の揺れ幅に対して引戻し調整を可能とした事を特徴とする３次元動免震装置である。
。【０００９】図１の１−１のガイドレール及び、図１の２−１のガイドレールの内部に装着させた図２のアルファベットＨ大文字に形似した装置を、図２の上部ローラーＤ−１及びＤと下部ローラーのＥ−１及びＥの４輪軸から構成されたベアリングローラーの、図２のＦの胴体中央部を上下に距離を設け交差連結させた部材を、図５の１−１及び２−１のクロスさせたガイドレール内部に、沿直線上に前後左右方向の平面運動に変換させる事により、鉛直前後左右加速度の低減が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。
。【００１０】０００９に記載の、図５の装置全部を定荷重全部の内３％から１０％の範囲で下引して、図１のＨ装置土台に下引荷重を配分させた状態を保持する事を特徴とし、鉛直加速度時於ける装置全体から及ぼすのクリアランス等のガタツキによる免震対象物の平面的な各床荷重による水平バランスの均一化が保たれられる。同時にガタツキ音等を効果的に防止する事が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。
。【００１１】「０００９」に記載のクロスさせたガイドレールＣ型鋼材の内部を、アルファベットＨ大文字に形似した、図５の４輪軸から構成されたベアリングローラー中央部両側面に、図５のＢＰの部分に胴体摩擦部を設け、相対した部分に図７のＢ−１に平板鋼材を用い、図７のＢＮのコイルバネを挿通した図７のＳの該ボルト部材軸を、ガイドされた図５のＲ１の挿通孔より押し当て挟み込んだ状態にさせ、図７のＳの該ボルト部材に螺合される図７のＮのナット部材を回転させ圧力調整させる。これにより摩擦抵抗を発生させ加速度の余剩力を低減させて、図７のＱ１及びＱ２の装置全部の働きによりブレーキ装置機能を備え、図７のＳのナット部材を回転する事により加速度の低減幅をコントロールする事を可能に構成した事を特徴とする免震装置である。このように油圧式装置又はゴム層式によるダンパー機能を持つ装置を必要としない事が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。【００１２】本発明の、鉛直上下方向の加速度に対し、図１の１−Ｂの建築物基礎より連動した図１の１に両アーム部の縦軸中央に、図１のＬの円柱型スライド部にコイルバネを装着をさせて、定荷重全部をバネ荷重／応力特性の第一荷重のバネ使用範囲の高さが第一荷重時の指定の高さを上回る設定とした。無振動時に於いては設定幅を図４のＡＣのコイルバネのタワミ率０％を常に保持させ、図１のＬの円柱型スライド部にコイルバネを装着したアーム部の収縮を利用して吸収し低減させる事により、鉛直上下加速度の低減が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。【００１３】地震動以外の風ゆれ固定装置に対して、図１２のＡＣのコイルバネ内臓の該ボルト式ピストン丸鋼棒、図１２のＡ２３のメンウチキャスターを取付けた先端を上向きに設置させ、相対した図１２のＡ２１の円盤状鋼板の中央部の半円球面状にくり貫いた箇所に落とし込み、図１２のＡ２２のナットを回転させて圧力調整を可能とした事を特徴とする。又、風ゆれ固定装置に対して、地震動発生時の解除調整基準値等を別途定めおき、風ゆれ調整機能付固定装置を免震装置内部に併設した事により、風ゆれ固定装置の微調整が可能と成った事を特徴とする３次元動免震装置である。【００１４】設営時の技術水準に於いて予め予定された、設計図書等に従い、図１の１−Ｂの建築物基礎より、図１の１に連動した両アーム部と図６の１−１及び２−１のクロスさせたガイドレール上下のＣ型鋼材が、図２のガイドローラーを内設して免震装置土台部まで接する機構としており、免震対象物の平面的な各床荷重によるバランスに誤差が生じても水平度は保たれる。各装置間の高低差範囲はレンズ式、又は、電波式水平水準器程度を用いて水平垂直方向を誤差単位の範囲を１／１ｍｍ以内の基準としており、１／１００ｍｍ又は１／１０００ｍｍの免震装置設置精度を必要とされない。これまで叙述したように高精度としない技術技能の範囲で構成されており、高度な熟練技術者を要しない事を特徴とする施工方法である。【００１５】本発明は、図１より図１２記載（図８及び図９は除く）の構成からなる３次元動加速度免震装置に及ぶ機能の範囲全部を１８０度回転させた状態で設置使用が可能な事を特徴とする免震装置である。【００１６】これまでに叙述した機能全部の働きにより、応答加速度による免震対象物を倒壊又は破損に及ぶ事を有効にを防止する事を特徴とした３次元動免震装置である。
【発明の効果】
【００１７】本発明は、上述したように、固定点より定荷重全部を吊り下げ振子運動の原点自己復帰性を用い、図１の１−１のガイドローラー及び、図１の２−１のガイドレールと図２のクロスさせたガイドローラーに及ぶ３次元的円弧運動を平面運動に導き、自然に作動起点に引力で戻るよう構成された事を特徴とする。
又、同時にアーム部図１のＬの収縮機能が働き下方向よりの加速度に対して低減させる事を可能とする。以上３つの働きを合わせて機能させる事で３次元方向の加速度に対して低減する事が可能と成った。
又度重なる余震等での、ライフライン不通時以後も、電気動力源を必要としない機械式機構を有する事で機能させており、一般的な戸建住宅を対象した地震災害で、免震対象物を加速度より有効に低減でき、生命及び財産を地震災害より保全する。特に地震発生時以後数十回あるいは数百回に及ぶ予震からも免震対象物を有効に倒壊破損より保全可能としその他、家財等へ及ぶ破損に対しても有効に低減し最小減に抑える事を特徴とする３次元動免震装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】は３次元動免震装置の正面断面図である。
【図２】は４軸車輪ベアリング・ローラー斜視図である。
【図３】は上下ガイドローラー及び上下ガイドレール断面図である。
【図４】は３次元動免震装置の横面断面図である。
【図５】は図３の斜視図である。
【図６】は装置土台部分とクロスガイドレール及びアーム部のコイルバネ斜視図である。
【図７】は図３のＱＱ断面の平面図である。
【図８】は実施図平面図である。
【図９】は実施図立面図である。
【図１０】はコイルバネ内臓式円柱型ピストン立面断面図である。
【図１１】はコイル吊元図である。
【図１２】は風ゆれ固定装置斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１９】本発明の免震装置は、図９の実施図平面及び、図１０の実施図立面で示すように、一般戸建住宅の木質系建築及び鉄骨造系建築の２階建建築及び３階建建築迄を対象とした、鉛直加速度に対しての免震装置であり、図９の実施図平面では建築面積が５０ｍ２を実施例としており、一般戸建住宅、一戸当りの免震装置の設置数６基を基準とした実施計画としており、又免震対象物の面積の増減により免震装置の設置数を変えるよう構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】生産については、技術面での問題を精度的に簡素化に向けて設計されており、生産コストへの低減を計る。又住宅設計図書に簡易的に記載が可能であり建設工期も大幅に短縮が計れる事を目的としている。使用方法に付いては、一般戸建住宅一戸当りの述べ床面積を７０ｍ２以上で計画されており、免震装置の設置数基準を６基以上とした実施計画である事を特徴とする。
【符号の説明】
【００２１】    １  建物土台より固定アーム
２  基礎より固定アーム
３  ロックナット
４  バネ応力調整ナット
５  円柱型半円球面体ザガネ
１−１  上部ガイドレール
１−Ｂ  建物土台受Ｈ型鋼
２−１  下部ガイドレール
Ａ      コイルバネピストン本体
ＡＡ    コイルバネ
Ａ−Ｃ  ストッパー
Ａ−１  コイルバネの吊軸
Ａ−２  自在継ぎ手
Ａ−３  ピストン心棒挿通孔
Ａ−４  ピストン心棒
Ａ−５  ピストン心棒挿通孔
Ａ２１  平板鋼材円形プレート
Ａ２２  調整ナット
Ａ２３  メンウチキャスター
Ｂ−１  ブレーキ摩擦板鋼材
ＢＮ    コイルバネ
ＢＰ    ローラー部摩擦帯
Ｄ      上ガイドローラー右
Ｄ−１  上ガイドローラー左
Ｅ      下ガイドローラー右
Ｅ−１  下ガイドローラー左
Ｆ      ガイドローラー連結鋼材
Ｇ      Ｈ鋼材土台受
ＧＬ    グランドライン
Ｈ      装置画台
Ｈ−１  固定挿通孔
Ｊ      免震装置設置位置
Ｋ      鉄筋コンクリート地中梁
Ｌ      コイルバネ・スライド部
Ｍ      免震対象物
Ｎ      ナット
Ｑ１    範囲
Ｑ２    範囲
Ｒ１    ブレーキ挿通孔
Ｓ      ボルト
【図１】
2011117585.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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