(57)【要約】【課題】鋼線及び複数のリングによって地震による揺動を抑制することができ、かつ、免震装置自体の有する剛性によっても揺動を緩衝することが可能な免震装置を提供することを課題とする。【解決手段】免震装置１は、建築物と地盤の間に介設されるものであって、地盤に固定される架台４と、架台４に支持される架台支持リング７と、架台支持リング７に連結される第一束材２と、第一束材２の束材上端１４に連結される外部連結リング１５と、外部連結リング１５及び中心受台２２の間を連結する免震部９と、中心受台２２、支柱２４、及び建築物連結部５を有する揺動機構部６と、架台支持リング７、第一束材２、免震部９、及び建築物の一部と連結される建築物連結部５及び免震部９と鋼線８を介して連結される中心受台２２を備える揺動機構部６とによって主に構成されている。【選択図】図１
2008240290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物及び地盤の間に介設される免震装置であって、
前記地盤に固定される架台と、
前記架台の上方に連結して支持されるリング状の架台支持リングと、
架台中心に向かって所定の傾斜角度を保持して前記架台支持リングに束材下端が連結された少なくとも三本以上の第一束材と、
前記第一束材のそれぞれの束材上端の間を架渡すように連結されるリング状の外側連結リングと、
一端が前記架台近傍に固定されるとともに、前記第一束材の長手方向に沿って前記束材下端から前記束材上端に斜め上方に向けて支持され、前記外側連結リングから略鉛直下方向に曲折して垂下される鋼線と、
垂下した前記鋼線によって前記外側連結リングの内側下方で揺動可能に吊下支持される中心受台、前記中心受台から前記外側連結リングのリング上面から少なくとも一端が突出するように設けられた支柱、及び前記支柱の支柱上端に設けられ、前記建築物の一部と連結される建築物連結部を備える揺動機構部と
を備え、
前記架台支持リング及び前記外側連結リングの少なくともいずれか一方は、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されていることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記外側連結リング及び前記揺動機構部の前記中心受台の間に介設され、下部連結リング、第二束材、及び上部連結リングを有するリング−束材群を少なくとも一つ以上有する免震部をさらに具備し、
前記免震部は、
前記外側連結リングまたは前記上部連結リングの内側下方に設けられたリング状の前記下部連結リングと、
前記下部連結リングと束材下端が連結され、前記架台中心に向かって前記傾斜角度を保持して前記下部連結リングに取付けられる少なくとも三本以上の前記第二束材と、
前記第二束材のそれぞれの束材上端の間を架渡すように連結されるリング状の前記上部連結リングを有して構成され、
前記外側連結リングまたは前記上部連結リングから垂下した前記鋼線は、
前記下部連結リングによって曲折され、前記第二束材の長手形状に沿って束材下端から束材上端に斜め上方に向けて支持され、前記上部連結リングから略鉛直方向に垂下して前記中心受台または前記下部連結リングまで導出され、
前記下部連結リング及び前記上部連結リングの少なくともいずれか一方は、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
前記鋼線は、
荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の免震装置。
【請求項４】
前記第一束材及び前記第二束材は、
略中央付近の束材表面及び束材裏面を貫通し、前記鋼線を挿入可能な貫通孔を有し、
前記第一束材または前記第二束材によって前記鋼線を斜め上方に向けて支持する際に、前記貫通孔に前記鋼線を挿入し、前記第一束材または前記第二束材の長手形状に対して前記鋼線を交叉するように支持することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の免震装置。
【請求項５】
前記架台支持リング、前記外側連結リング、前記下部連結リング、及び前記上部連結リングは、
略円形状を呈する同心円形状に形成されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載の免震装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の免震装置の施工方法であって、
一方の前記免震装置の前記揺動機構部の前記建築物連結部に、他方の前記免震装置の前記架台を連結し、或いは一方の前記免震装置の前記揺動機構部の前記建築物連結部に、他方の前記免震装置を上下反転させ、互いの前記建築物連結部同士を連結し、前記地盤及び前記建築物の間に二つ以上の前記免震装置を積重して施工することを特徴とする免震装置の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置、及び該免震装置を利用した施工方法に関するものであり、特に、製造コストを抑え、一般の木造住宅において導入可能な免震装置、及び免震装置の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地震による家屋等の建築物の倒壊及び室内に設置された大型家具やテレビ等の大型家電製品の転倒、或いは横方向への移動による被害を未然に防止するため、各種の地震予防についての対策が多く施されている。ここで、これらの地震対策は、発生した地震エネルギーに対して十分な強度を有する耐震壁や耐震筋交い等の耐震補強に係る建築要素を別途建築物の内部に設置し、建築物全体の耐震構造を高めることが主に行われている。
【０００３】
また、近年では、耐震設計を施した耐震構造の建築物に加え、地震エネルギーがダイレクトに建築物に入力されないようにする対策を施した構造、即ち「免震構造」を採用することも行われている。ここで、耐震構造の建築物は、それ自体が地震エネルギーを緩衝するような機能を有するものではないため、発生した地震エネルギーはそのまま受けることになる。その結果、建築物自体は地震エネルギーによって大きく横方向等に揺れることになり、地震エネルギーが耐震構造において想定していない以上の大規模なものである場合には、倒壊等の危険性が高くなり、これにより被害が発生しやすことがデメリットして例示されている。
【０００４】
これに対し、建築物に免震構造を付与する発想は、地盤（或いは建築基礎）と建築物との間に介設された免震装置によって、地震エネルギーが建築物に直接入力されないように絶縁を行うものである。したがって、建築物は地震エネルギーの影響を受けることがなく、ほとんど揺動することがない。その結果、大型家具等の転倒のおそれや建築物の倒壊の被害等を比較的抑えることができ、上記の耐震構造による対策よりも優れた利点を有していることが多い。
【０００５】
また、上記以外の地震対策として、発生した地震エネルギーを一時的に建築物に取入れ、弾性力や粘性力等の作用を利用することで、地震エネルギーを吸収し、被害の発生を抑制する「制震構造」を採用した建築物も考えられている。しかしながら、本明細書においては、該制震構造については詳細な説明を省略する。
【０００６】
ここで、免震構造について、さらに詳細に説明すると、従来から周知となっている免震構造或いは免震構造の原理を採用した免震装置は、下記に掲げるようなものがある。すなわち、横方向（水平方向）には柔軟性を有し、かつ縦方向（鉛直方向）にある程度の硬度を有する複数のゴム板、該ゴム板と交互に積重される鋼板を有し、これにより形成された積層ゴムを地盤と建築物との間に設け、該ゴム板の弾性変形に応じて地震エネルギーの加速度を低減する免震装置が知られている。
【０００７】
また、略同心状に配された複数の環状体を垂直方向で連結する球面継手を利用し、これを改良した複数の振り子を設け、該振り子リンクの最内側に位置する中央体に伝わる横方向の振動を抑える免震装置の開発も行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−７２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した免震装置は、以下のような問題を生じることがあった。すなわち、最も一般的に使用される積層ゴムを利用した免震装置は、その構造上、主に高層ビル等の比較的大型の建築物に適して利用されるものであり、本発明のように、主に一般家屋等の木材住宅などの比較的軽量に建築物に適するものではなかった。すなわち、上記の積層ゴム等を利用した免震装置を利用しても、比較的軽量の木材住宅等では、積層ゴムによる免震効果を十分に認識することが出来なかった。
【００１０】
さらに、ボールベアリングや滑り部材等を用いた免震装置（所謂「転がり支承」）を採用した場合、地震発生から十分な免震効果を得るまでの応答時間が比較的遅いことが知られており、震源地に近い場所では、家屋の倒壊や家具等の倒壊が発生するおそれがあった。加えて、ボールベアリングや滑り部材等の構成を用いた場合、地震発生後の残留変形がそのまま残る場合があった。すなわち、地震発生から所定時間を経過し、地震による震動が収束した場合、ボールベアリング等を用いる免震装置は、発生時に受けた地震エネルギーによって免震装置が地震発生前の待機位置（基準位置）に自然に戻ることができず、いずれか一方に偏った状態で停止してしまうことがあった。その結果、上記免震装置の場合、地震発生後に元の待機位置まで復帰させるために、オイルダンパ等の強制復帰装置を備える必要があった。そのため、免震装置に要するコストに加え、オイルダンパ等の補助的な設備を併せて設置する必要があり、設置コストが嵩むとともに、免震装置の設置スペースが多く必要となることがあった。そのため、設置スペースの限られる一般の家屋等に適用することが困難であった。
【００１１】
一方、特許文献１に示されるように、複数の環状体及び振り子リンクを球面継手によって結合した免震装置は、上記に示すような不具合を解消することができ、また比較的コンパクトに形成することが可能となるため優れた利点を有していた。しかしながら、該免震装置は、環状体及び振り子リンクによって、個々の結合角度を変化させることによって、横方向に加わる地震エネルギーを抑制するものであり、環状体及び振り子リンク自体がその長さを変化させることはなかった。すなわち、該免震装置自体が剛性を有する剛体として機能し、免震装置のみである程度の震動を吸収することはなかった。
【００１２】
そのため、地震エネルギーの大きい地震に対応しようとする場合、必然的に環状体の移動範囲を大きくする必要があったり、或いは環状体の数をより増やすなどの対策が必要であった。さらに、振り子リンクによって環状体が結合されているため、地震エネルギーによって横方向の揺動を受けた場合、該揺動を緩衝するために上下方向に移動する必要があり（特許文献１、図３参照）、免震作用によって上下動が発生することがあった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、簡易な構成によって地震による揺動を抑制する免震作用を有し、さらに免震装置自体の剛性によって地震エネルギーを緩衝することが可能な免震装置、及び該免震装置を利用した免震装置の施工方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明の免震装置は、「建築物及び地盤の間に介設される免震装置であって、前記地盤に固定される架台と、前記架台の上方に連結して支持されるリング状の架台支持リングと、架台中心に向かって所定の傾斜角度を保持して前記架台支持リングに束材下端が連結された少なくとも三本以上の第一束材と、前記第一束材のそれぞれの束材上端の間を架渡すように連結されるリング状の外側連結リングと、一端が前記架台近傍に固定されるとともに、前記第一束材の長手方向に沿って前記束材下端から前記束材上端に斜め上方に向けて支持され、前記外側連結リングから略鉛直下方向に曲折して垂下される鋼線と、垂下した前記鋼線によって前記外側連結リングの内側下方で揺動可能に吊下支持される中心受台、前記中心受台から前記外側連結リングのリング上面から少なくとも一端が突出するように設けられた支柱、及び前記支柱の支柱上端に設けられ、前記建築物の一部と連結される建築物連結部を備える揺動機構部とを備え、前記架台支持リング及び前記外側連結リングの少なくともいずれか一方は、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されている」ものから主に構成されている。
【００１５】
ここで、「架台」とは、地盤に直接、或いは木材またはコンクリート等によって形成された建築基礎に載置され、ボルト及びナット等の周知の固定締結手段によって強固に固定されるものである。これにより、地盤と架台が一体的に結合され、発生した地震エネルギーは係る架台に伝達されることになる。なお、架台の形状は特に限定されないが、例えば、平板状のプレート材を環状にしたものが例示され、９０°間隔に設けられた固定箇所で地盤（または建築基礎であっても構わない）と強固に固定されるものであってもよい。なお、架台は、本発明の免震装置によって支持する建築物の荷重を最下部で支えるものであり、かつ地震等のエネルギーによっても容易に変形するものでない特性を有することが要求される。そのため、硬質の鋼材等を材料として構築されることが好ましい。なお、本発明の免震装置の場合、一般的な住宅の自重を考慮し、免震装置１個当たり３トン程度の荷重に抗するような強度を備えるものを想定し、支持する建築物全体の自重に応じて使用する免震装置の個数を適宜設定するものであっても構わない。
【００１６】
さらに、「第一束材」は、鋼線を斜め上方に向けて支持し、該鋼線の横方向への移動を規制するガイドとしての機能を有するものである。また、使用する第一束材の本数は、特に限定されないが、上記のように重量物である建築物を鋼線とともに支持し、かつ地震による揺動を安定して抑制するためには、少なくとも三本以上の第一束材を有する必要がある。ここで、係る第一束材は、それぞれの束材に掛かる荷重を均等に分散するために、架台中心を基準点として等間隔で架台支持リングに連結されることが好ましく、例えば、三本の第一束材を使用する場合には、１２０°間隔で、一方、四本の第一束材を使用する場合には、９０°間隔でそれぞれ配置されるものが好適である。なお、第一束材と後述する架台支持リング、及び架台支持リングと架台は、それぞれ溶接等の周知の固定手段によって強固に連結されている必要がある。
【００１７】
一方、架台支持リングとは、架台の複数箇所（例えば、等間隔に四箇所）に設けられたリング受部に接合され、地盤と架台支持リングのリング底面とが僅かに離間した状態で支持されるものを例示することができる。一方、外側連結リングとは、上記の架台支持リングから複数本が連結された第一束材のそれぞれの束材上端の間を架渡すように連結したものである。ここで、架台支持リング及び外側連結リングは、例えば、略棒状の鋼材を略真円形状に曲折し、それぞれ架台のリング受部及び第一束材の束材上端と溶接等によって連結されるものが示される。
【００１８】
なお、これらの架台支持リング及び外側連結リングは、リングに加わった荷重に対して弾性変形可能な剛性を有し、すなわち、剛体として作用するものである。そのため、上記のような円形リング状のリング（例えば、外側連結リングの場合）では、真円形状を変形させるような荷重が地震エネルギーによって加えられたとしても、荷重が加えられる方向には、リング径が縮小するように変形し、一方、これと直交する方向にはリング径が拡大するような変形を行い、真円形が楕円形に一時的に変化する。その後、地震が収束し、上記荷重が解除されると、剛性を有する外側連結リングは、弾性変形によって再び元の真円形状に戻ることが可能となる。すなわち、係る剛性によって、地震による揺動のエネルギーを吸収（緩衝）する作用を該リング自体で有することが可能となる。なお、架台支持リング及び外側連結リングは、上記に示したように、真円形状を有するものに限定されるものではなく、例えば、正方形状或いは三角形状等のリング形状であってもよい。
【００１９】
また、鋼線とは、細く線状に形成した鋼材を利用するものであり、第一束材の長手形状に沿って支持され、さらに上端連結リングで曲折され、下方に垂下することによって、揺動機構部を吊下支持することが可能なものである。ここで、前述したように、第一束材が架台中心に対して９０°の間隔で四本設けられている場合、互いに対向する第一束材について一本の鋼線を使用し、鋼線の中央部分で揺動機構部の中心受台を下方から支持することが可能となる。この場合、揺動機構部の中心受台の底面では、二本の鋼線が互いに直交するように十字に交叉している。その結果、中央受台を含む揺動機構部が上端連結リングの内側で自由に揺動可能に支持されることになる。
【００２０】
一方、揺動機構部とは、上述した鋼線によって吊下支持された中心受台等を含むものであり、支柱の支柱上端に設けられた建築物連結部が免震対象の建築物の一部と連結されている。ここで、建築物連結部と建築物との連結はボルト及びナット等の周知の固定締結手段を採用することが可能である。
【００２１】
したがって、本発明の免震装置によれば、地震によって略水平方向の揺動を受けた場合、地盤に直接された架台、該架台に支持された架台支持リングと連結された複数の第一束材、及び第一束材に連結された外側連結リングは、地盤の揺動に伴って同じように略水平方向に揺動することになる。しかしながら、外側連結リングから鋼線が垂下され、該鋼線に吊下支持された揺動機構部は、これらの揺動を直接受けることがない。そのため、地震発生前の状態を慣性の法則に従って続けようとする。すなわち、地震が発生した場合、揺動機構部の周囲の外側連結リング等は揺動するものの、鋼線によって支持された揺動機構部は鋼線によって絶縁されているため、ほとんど揺動することがない。その結果、地震による揺動のエネルギーを減衰させ、建築物の倒壊や室内の家具の転倒等の地震による被害を最小限に抑えることが可能となる。
【００２２】
加えて、本発明の免震装置は、上述したように、架台支持リング及び外側連結リングの少なくともいずれか一方が荷重に対して弾性変形可能な剛性を有するため、該リング自体でも揺動のエネルギーを緩衝することが可能となる。その結果、揺動機構部に伝達される揺動のエネルギーをさらに小さくすることができ、地震による被害をさらに小さくすることが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明の免震装置は、上記構成に加え、「前記外側連結リング及び前記揺動機構部の前記中心受台の間に介設され、下部連結リング、第二束材、及び上部連結リングを有するリング−束材群を少なくとも一つ以上有する免震部をさらに具備し、前記免震部は、前記外側連結リングまたは前記上部連結リングの内側下方に設けられたリング状の前記下部連結リングと、前記下部連結リングと束材下端が連結され、前記架台中心に向かって前記傾斜角度を保持して前記下部連結リングに取付けられる少なくとも三本以上の前記第二束材と、前記第二束材のそれぞれの束材上端の間を架渡すように連結されるリング状の前記上部連結リングを有して構成され、前記外側連結リングまたは前記上部連結リングから垂下した前記鋼線は、前記下部連結リングによって曲折され、前記第二束材の長手形状に沿って束材下端から束材上端に斜め上方に向けて支持され、前記上部連結リングから略鉛直方向に垂下して前記中心受台または前記下部連結リングまで導出され、前記下部連結リング及び前記上部連結リングの少なくともいずれか一方は、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されている」ものであっても構わない。
【００２４】
したがって、本発明の免震装置によれば、外側連結リング及び揺動機構部の中心受台の間に少なくとも一つ以上のリング−束材群を有する免震部が設けられている。ここで、免震部を構成する下部連結リング、第二束材、及び上部連結リングは、既に説明した架台支持リング、第一束材、及び外側連結リングと略同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものである。すなわち、鋼線によって吊下支持される揺動機構部の免震作用は、鋼線の長さに応じて変化する。すなわち、外側連結リングから垂下され、中心受台に至るまでの鋼線の長さによって揺動機構部の揺動範囲が決定されるものである。
【００２５】
しかしながら、建築物と地盤との間に必要以上の高さを設けることは困難であり、これらの高さは可能な限り低くすることが要求される。そこで、本発明のように、外側連結リング及び中心受台の間に、下部連結リング、第二束材、及び上部連結リングからなるリング−束材群を少なくとも一つ以上、さらに好ましくは二段以上の多段に設けた免震部を備えるようにすることで、鋼線の長さを略水平方向に拡張し、長い鋼線を用いた場合と同等の作用を奏するようにしている。これにより、建築物と地盤との間の高さを変化させることなく、大地震等の非常に大きな地震エネルギーによる揺動であっても、リング−束材群からなる免震部によって揺動を緩衝することが可能となる。なお、これらリング−束材群を構成する下部連結リング及び上部連結リングも上述した外側連結リングと同様に、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成されることにより、上述した剛性によるエネルギーの緩衝作用を併せて奏することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明の免震装置は、上記構成に加え、「前記鋼線は、荷重に対して弾性変形可能な剛性を有して形成される」ものであっても構わない。
【００２７】
したがって、本発明の免震装置によれば、鋼線が弾性変形可能な素材で形成されている。そのため、上述した揺動機構部及びリング等が略水平方向に移動しようとする場合であっても、鋼線が伸張若しくは収縮することにより、鋼線自体でも地震によるエネルギーを緩衝することが可能となる。その結果、上記作用に加え、より安定して地震による揺動を抑制することが可能となり、建築物が揺動する可能性が低くなる。
【００２８】
さらに、本発明の免震装置は、上記構成に加え、「前記第一束材及び前記第二束材は、略中央付近の束材表面及び束材裏面を貫通し、前記鋼線を挿入可能な貫通孔を有し、前記第一束材または前記第二束材によって前記鋼線を斜め上方に向けて支持する際に、前記貫通孔に前記鋼線を挿入し、前記第一束材または前記第二束材の長手形状に対して前記鋼線を交叉するように支持する」ものであっても構わない。
【００２９】
したがって、本発明の免震装置によれば、束材下端から束材上端に向かって斜め上方向に束材の長手形状に沿って配される鋼線が、束材の中央付近に設けられた貫通孔を通って支持される。すなわち、架台から延出される或いは下部連結リングによって曲折される鋼線は、束材の長手形状に対して交叉するように支持されている。これにより、外側連結リングから垂下し、曲折した鋼線を再び上部連結リングで曲折し、垂下させることを容易に行うことが可能となる。また、係る構成を採用することにより、鋼線によって建築物の荷重を安定して支持することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明の免震装置は、上記構成に加え、「前記外側連結リング、前記下部連結リング、及び前記上部連結リングは、略円形状を呈する同心円形状に形成される」ものであっても構わない。
【００３１】
したがって、本発明の免震装置によれば、外側連結リング、下部連結リング、及び上部連結リングがそれぞれ同心円形状に形成される。これにより、３６０°のいずれの方向から地震エネルギーによる荷重が加わった場合でも、互いのリング同士が常に等間隔で支持されているため、地震エネルギーの免震効果を安定して維持することができる。
【００３２】
一方、本発明の免震装置の施工方法は、「上記に記載の免震装置の施工方法であって、一方の前記免震装置の前記揺動機構部の前記建築物連結部に、他方の前記免震装置の前記架台を連結し、或いは一方の前記免震装置の前記揺動機構部の前記建築物連結部に、他方の前記免震装置を上下反転させ、互いの前記建築物連結部同士を連結し、前記地盤及び前記建築物の間に二つ以上の前記免震装置を積重して施工する」ものから主に構成されている。
【００３３】
したがって、本発明の免震装置の施工方法によれば、複数の免震装置を上下に順次積重、或いは免震装置の天地を逆転させながら積重して施工することにより、略水平方向に対する揺動の抑制作用を積重の段数に応じて高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の効果として、鋼線によって揺動機構部を吊下支持することにより、地震による揺動が該揺動機構部に直接伝達されることを防ぐことが可能となり、揺動機構部に連結された建築物に地震の震動が伝わることがほとんどない。その結果、建築物の倒壊や家具等が室内で転倒する被害の発生を抑えることができる。特に、リング−束材群を多段に形成した免震部を設けることにより、免震装置の高さ、換言すれば、建築物と地盤との間の高さをそれほど大きくすることなく高い免震効果を享受することができる。さらに、免震装置を構成する各リング及びリング等によって支持される鋼線自体が弾性変形可能な剛性を有するもので形成されることにより、係るリング等によっても地震の揺動によるエネルギーを緩衝（吸収）することができる。そのため、免震装置による免震効果がさらに高められることとなる。さらに、比較的簡易な構成であり、かつ一般住宅等に対する施工も容易なことから、従来は設置が困難であった木造住宅に対しても採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施形態である免震装置１について、図１乃至図５に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態の免震装置１の構成を示す正面図であり、図２は免震装置１の構成を示す平面図であり、図３は免震装置１の構成を示す断面図であり、図４は第一束材２または第二束材３ａ，３ｂの構成を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図であり、図５は免震装置１による揺動の抑制の一例を模式的に示す説明図である。
【００３６】
本実施形態の免震装置１は、図１乃至図５に示されるように、建築物Ｈと地盤Ｇ（図３等参照）の間に介設されるものであって、地盤Ｇに強固に固定される架台４と、架台４に支持される架台支持リング７と、架台支持リング７に連結される第一束材２と、第一束材２の束材上端１４に連結される外部連結リング１５と、外部連結リング１５及び中心受台２２の間を連結するリング−束材群１０を含む免震部９と、建築物Ｈの一部と連結される建築物連結部５及び免震部９と鋼線８を介して連結される中心受台２２を備える揺動機構部６とによって主に構成されている。
【００３７】
さらに、具体的に説明すると、架台４は、図１及び図２等に図示されるように、本実施形態の免震装置１の最下部及び最外部に位置するものであって、断面Ｌ字形状の板状部材を（図３参照）を半円形状に曲折した一対の半円架台１１ａ，１１ｂによって構成され、互いの凹状曲面Ｒが対応するように、それぞれの端部同士（図示しない）を当接し、全体として円形状に形成されたものである。そして、円形状の架台４の架台中心Ｃを基準として、９０°の等間隔を保持した四箇所の位置に、地盤Ｇと固定するための固定具１２が取付けられている。ここで、係る固定具１２は、本実施形態においては、ボルト及びナット等の周知の固定締結具を用いている。また、該固定具１２は、上述した端部同士の当接状態を保持するためにも用いられている。
【００３８】
ここで、架台４は、全体として硬質の鋼材が用いられている。そのため、地盤Ｇに固定された架台４は、地震による揺動等の荷重やその他応力が加わった場合でも、容易に変形することがない。
【００３９】
さらに、架台支持リング７は、架台４の四箇所の位置（前述した固定具１２と同一の位置）に架台４から突設されたリング受部４ａに載置して支持されるものであり、棒状の鋼材を略真円形状に曲折して構成されている。ここで、架台支持リング７と架台４（リング受部４ａ）は溶接等によって固定されている。
【００４０】
そして、上記架台支持リング７に４本の第一束材２が連結されている。具体的には、図２等に示すように、架台支持リング７の四箇所の位置（リング受部４ａと略同一の位置）から架台中心Ｃに向かって所定の傾斜角度θを保持しながら、第一束材２の束材下端１３が連結されるようにして取付けられている。さらに、該第一束材２の束材上端１４には、互いの束材上端１４の間を架渡すようにして連結した略真円形状の外側連結リング１５が接続されている。なお、架台支持リング７及び外側連結リング１５は、いずれも荷重に対して弾性変形可能な剛性を有する剛体として構成されている。
【００４１】
さらに、外側連結リング１５及び揺動機構部６の中心受台２２の間に介設される免震部９は、外側連結リング１５の内側下方位置に配され、外側連結リング１５のリング内径よりも僅かに小さいリング外径を有するように設計され、架台４に対して入れ子状に設けられた略真円形状の第一下部連結リング１６ａと、第一下部連結リング１６ａの四箇所の位置（前述の固定具１２及び第一束材２の連結位置に一致）に架台中心Ｃに向かって第一束材２の傾斜角度θに合わせるように傾斜して保持され、該第一束材２の内側に略平行となるように配されたそれぞれ４本の第二束材３ａと、それぞれの第二束材３ａの束材上端１４の間を架渡すようにして連結され、外側連結リング１５と同一高さで配され、かつ外側連結リング１５のリング内径よりも小さいリング外径を有し、入れ子状に設けられた略真円形状の第一上部連結リング１７ａと、第一上部連結リング１７ａの内側下方位置であり、かつ第一下部連結リング１６ａと同一高さに配され、第一上部連結リング１７ａのリング内径よりも僅かに小さいリング外径を有するように設計され、第一下部連結リング１６ａに対して入れ子状に設けられた略真円形状の第二下部連結リング１６ｂと、第二下部連結リング１６ｂの四箇所の位置（固定具１２、第一束材２、第二束材３ａと一致）に架台中心Ｃに向かって第一束材２及び第二束材３ａの傾斜角度θに合わせるように傾斜して保持され、該第二束材３ａ等と略平行となるように配されたそれぞれ４本の第二束材３ｂと、それぞれの第二束材３ｂの束材上端１４の間を架渡すようにして連結され、外側連結リング１５及び第一上部連結リング１７ａと同一高さで配され、かつ第一上部連結リング１７ａのリング内径よりも小さいリング外径を有するように設計され、第一上部連結リング１７ａに対して入れ子状に設けられた略真円形状の第二上部連結リング１７ｂとを具備して構成されている。ここで、第一下部連結リング１６ａ、第二束材３ａ、及び第一上部連結リング１７ａからなる構成と、第二下部連結リング１６ｂ、第二束材３ｂ、及び第二上部連結リング１７ｂからなる構成とのそれぞれが本発明におけるリング−束材群１０に相当する。すなわち、本実施形態の免震装置１における免震部９には、二組のリング−束材群１０が含まれている。
【００４２】
そして、上述した第一束材２、外側連結リング１５、及び免震部９には、鋼線８が架渡されている。すなわち、架台４のリング受部４ａに近接するように設けられた鋼線固定部１８に、鋼線８の一端８ａが固定され、さらに、第一束材２，外側連結リング１５、第一下部連結リング１６ａ、第一上部連結リング１７ａ、第二下部連結リング１６ｂ、第二上部連結リング１７ｂの間を架渡され、第二下部連結リング１６ｂで下方に向かって曲折し、垂下した鋼線８が取付けられている。
【００４３】
ここで、第一束材２、第二束材３ａ，３ｂは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、一枚のプレート状の鋼材を利用して形成され、中央部分に束材表面１９及び束材裏面２０を貫通する長形状の貫通孔２１が穿設されたものである。なお、第一束材２及び第二束材３ａ，３ｂは特に構成上の差異はない。ここで、穿設された貫通孔２１は、少なくとも鋼線８を挿入することができる程度の幅が形成され、第一束材２等に支持された鋼線８は該貫通孔２１によって横方向（第一束材２等の幅方向に相当）への移動が規制される。
【００４４】
第一束材２、外側連結リング１５、及び免震部９に対する鋼線８の取付（架渡し）の具体例について、さらに詳細に説明すると、図３に示すように、鋼線固定部１８に一端が固定された鋼線８は、第一束材２の束材下端１３から束材裏面２０に沿うように第一束材２に支持され、さらに貫通孔２１を通って束材表面１９に到達し、該束材表面１９に沿って束材上端１４まで導かれる。その結果、鋼線８は第一束材２の長手形状に沿って斜め上方に向けて支持されることになる。このとき、図３に示すように、鋼線８と第一束材２は、第一束材２の中央付近で交叉することとなる。これにより、貫通孔２１に挿入された鋼線８は、横方向（図４（ａ）における紙面上下方向）への移動が規制されることになる。
【００４５】
その後、第一束材２の束材上端１４に到達した鋼線８は、束材上端１４に連結された外側連結リング１５に従って下方に向かって曲折され、垂下した状態となる。ここで、鋼線８の垂下した場所には、外側連結リング１５のリング内径よりも僅かに小さいリング外径、換言すれば、リング内径と鋼線８の孔径程度の差を有するリング外径を有するように設計された第一下部連結リング１６ａが配されている。そして、鋼線８は該第一下部連結リング１６ａと当接し、該リング１６ａに従って斜め上方に向かって曲折される。その後、第一下部連結リング１６ａに連結された第二束材３ａと、上述した第一束材２と同様に束材裏面２０から束材表面１９まで貫通孔２１を通って斜め上方に向かって支持される。
【００４６】
なお、その後の第一上部連結リング１７ａ、第二下部連結リング１６ｂ、第二束材３ｂ、及び第二上部連結リング１７ｂに係る構成及び鋼線８の架渡しは、既に説明したものと略同一であるためここでは説明を省略する。これにより、鋼線８が各連結リング１５等で曲折を繰り返しながら、最終的に架台４の中央付近まで到達することになる。
【００４７】
そして、第二上部連結リング１７ｂから垂下し、架台４の中央付近まで到達した鋼線８は、上述した揺動機構部６の中心受台２２を吊下支持するように連結される。ここで、揺動機構部６は、中心受台２２の受台上面２２ａから垂設され、基礎リング１５等のリング上面２３よりも少なくとも一部が突出するように形成された支柱２４と、支柱上端２４ａに接続し、建築物Ｈの一部と連結される建築物連結部５とを具備している。
【００４８】
そして、係る揺動機構部６が鋼線８と接続することにより、揺動機構部６は架台中心Ｃ付近で揺動自在に吊下支持されることになる。ここで、本実施形態の免震装置１では、中心受台２２を吊下支持するために二本の鋼線８が用いられている。すなわち、先に示したように、架台４に等間隔で連結された四本の第一束材２の位置に合わせ、上述した第二束材３ａ，３ｂが配置されている。そのため、一組の束材群（第一束材２、第二束材３ａ，３ｂの組合わせ）に対向するように、別の組の束材群が架台中心Ｃの反対側（１８０°対向側）が存在している（図２等参照）。そこで、本実施形態の免震装置１においては、互いに対向する束材群同士を一本の鋼線８で連結している。そのため、中心受台２２の底面２５を該鋼線８で下方から支持するようになっており、さらに、底面２５の中心では二本の鋼線８が互いに直交している（図示しない）。
【００４９】
ここで、架台支持リング７、上述した外側連結リング１５、下部連結リング１６ａ，１６ｂ、及び上部連結リング１７ａ，１７ｂは、それぞれ棒状の鋼材を真円形状になるように曲折して形成したものであり、これらのリング１５等は荷重に対して弾性変形可能な剛性を有する剛体として構築されている。そのため、地震によって地盤Ｇが揺動し、該リング１５等に対し、リング１５等をリング中心に向かって圧縮するような強い荷重（図２における矢印Ｐ、Ｑ）が加わった場合、荷重の加わえられた第一束材２及び第二束材３ａ，３ｂと連結された外側連結リング１５及び上部連結リング１７ａ等は、図２の破線Ｄのように束材２等の部分が縮径し、束材２等の間が拡径するように変形することとなる。一方、束材２等と連結された下部連結リング１６ａ等は上記変形とは反対に、束材２等の部分が拡径し、束材２等の間が縮径するような変形が行われる（図示しない）。なお、図２における変形の様子は、説明を簡略化するため外側連結リング１５についてのみ図示しているが、係る変形は架台支持リング７を除き全てのリング１５等について起こっている。その後、荷重の加わる方向からの力が解除されると、変形したリング１５等は、剛性によって荷重が加わる場合と逆方向に力が作用し、元の真円形状に再び戻ることができる。この結果、これら剛体としてのリング１５等によっても、地震による揺動を緩衝し、建築物Ｈに地震エネルギーが伝わらないようにすることができる。すなわち、本実施形態の免震装置１は、上述したリング１５等及び鋼線８による該リング１５の略水平方向の移動（偏移）による揺動の抑制とともに、免震装置１自体の剛性を利用した揺動に係るエネルギーの吸収をすることができる。
【００５０】
さらに、本実施形態の免震装置１に使用される鋼線８は、係る鋼線自体で弾性変形することができるような素材が用いられている。これにより、免震装置１によって地震による揺動を抑え、建築物Ｈに当該揺動が伝達しないように抑制する場合、強い荷重のかかる鋼線８自体が弾性変形し、伸張若しくは収縮するように形成されている。その結果、鋼線８の弾性変形によってもある程度の地震による揺動を抑えることができる。これにより、上記免震装置１のリング１５等自体の剛性を利用した地震エネルギーの吸収とともに、鋼線８の伸張・収縮による地震エネルギーの吸収を行うことができる。
【００５１】
次に、本実施形態の免震装置１を利用した地震による揺動の抑制の一例を主に図３及び図５に基づいて説明する。ここで、図３が地震による揺動を受けていない初期状態を示している。そして、地震が発生し、略水平方向に揺動が発生した場合（図５における矢印Ａ参照）、架台４を通じて第一束材２に伝達した揺動は、外側連結リング１５によって曲折され、垂下した鋼線８を通じて第一下部連結リング１６ａ及び第二束材３ａに伝達される。このとき、外側連結リング１５と第一下部連結リング１６ａの間には、鋼線８のみが存在し、該鋼線８によって第一下部連結リング１６ａが吊下支持された状態にある。そのため、架台４を介して伝達した揺動は、直接第一下部連結リング１６ａに伝達されるのではなく、外側連結リング１５を軸として、振り子のように第一下部連結リング１６ａが略水平方向に移動することとなる。一方、第一下部連結リング１６ａに連結された第二束材３ａは、第一束材２と傾斜角度θを保持するように配されているため、その束材上端１４と連結した第一上部連結リング１７ａも同様に略水平方向に移動することとなる。そして、これと同じようにして、第二下部連結リング１６ｂ、第二束材３ｂ、及び第二上部連結リング１７ｂに作用することとなる。その結果、図５に示すように、略水平の揺動方向に対し、一方の側にリング１５等が偏った状態となる。このとき、免震部９及び鋼線８によって吊下支持された中央の揺動機構部６は、リング１５等の偏りに応じて僅かに略水平方向移動するのみである。そのため、該揺動機構部６に連結された建築物Ｈが地震によって大きく揺動することを抑えることができる。
【００５２】
さらに、本実施形態の免震装置１は、上述したリング１５等の移動による揺動の抑制とともに、リング１５等自体及び鋼線８がそれぞれ弾性変形可能な剛性を有する剛体として形成されていることにより、これ自体での弾性変形によって地震による揺動を緩衝することができる。その結果、揺動機構部６に係る揺動が伝達されることがなく、ほとんど該揺動を絶縁することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態の免震装置１は、揺動機構部６によって建築物Ｈを支持している。そのため、揺動機構部６の中心受台２２には、建築物Ｈの自重が全て掛かっている。したがって、地震が発生し、図５に示すように、略水平方向に揺動機構部６が揺動しても、地震による震動が治まると、揺動機構部６は元の状態（図３参照）に建築物Ｈの自重によって戻ろうとする作用が働く。そのため、従来のボールベアリング等の所謂「転がり支承」等によって支持される免震装置に比べ、地震発生後のメンテナンスを必要とすることがない。すなわち、建築物Ｈの自重によって元の状態に自然に復帰するため、次に発生する地震にそのまま対応することができる。
【００５４】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５５】
すなわち、本実施形態の免震装置１において、一つの免震装置１を利用して建築物Ｈの地震による揺動を抑制するものについて示したが、もちろんこれに限定されることはなく、例えば、一般の木材住宅に対して、複数個の免震装置１を施工することによって、より大きな地震に対しても強い免震作用を奏することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の免震装置１を複数利用し、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、各免震装置１を上下方向に積重し、建築物Ｈと地盤Ｇとの間に介設するものであってもよい。これにより、本実施形態の免震装置１による優れた揺動効果をさらに享受することができる。具体的に示すと、一方の免震装置１の建築物連結部５に他方の免震装置１の架台４を連結するものや（図６（ａ）参照）、或いは一方の免震装置１の建築物連結部５に他方の免震装置１の天地を反転させ、互いの建築物連結部５同士を接続し、さらに他方の免震装置１の架台４に建築物Ｈの一部を連結するもの（図６（ｂ）参照）であっても構わない。ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した施工例が本発明の免震装置の施工方法に相当する。
【００５７】
さらに、本実施形態の免震装置１において、第一束材２及び第二束材３ａ等の本数を９０°間隔でそれぞれ４本ずつ利用するものを示したが、これに限定されるものではなく、免震支持する建築物Ｈの自重（荷重）や対応する地震の大きさに応じてこれらを適宜変更することは可能である。さらに、免震部９として、三本の束材２，３ａ，３ｂからなる束材群を利用して免震効果を得るものを示したがこれに限定されるものではなく、弱い地震に抗することのみを目的とするのであれば、外側連結リング１５から直接揺動機構部６の中心受台２２に鋼線８を連結すれば足りるものであり、一方、より強い地震に抗することを目的とするのであれば、外側連結リング１５及び中心受台２２の間に設ける第二束材３ａ等の数、上部連結リング及び下部連結リングの数を適宜増やすものであっても構わない。これにより、リング１５等によって抑制可能な地震の揺動の範囲を拡げることができ、大地震が発生した場合でも家屋の倒壊等のおそれを少なくすることができる。
【００５８】
また、強風等が建築物に当たった場合、上記の免震装置１では揺動機構部６が鋼線８によって揺動自在に吊下られているため、地震以外の弱い振動でも建築物Ｈが動いてしまう可能性がある。そこで、水平方向に弾性を有するダンパー等の緩衝機構を設け、一定以上の揺動にしか本実施形態の免震装置１を作用しないような構成とすることもできる。また、揺動機構部６の支柱２４に上下に伸縮可能な機能を付与することにより、縦方向に加わる揺動（振動）についても建築物Ｈに伝達しないようにすることもできる。さらに、本実施形態の免震装置１において、外側連結リング１５、上部連結リング１７ａ，１７ｂのそれぞれのリング上面２３の位置を一致させたものを示したが、これに限定されるものではなく、個々のリング１５等の高さを変化させたものであっても構わない。すなわち、外側から内側に従って徐々に上部連結リング１７ａ等のリング上面２３の高さを徐々に高くするように、側方から見ると階段状になるように構成するものであっても構わない。或いは、外側から内側に向かって、リング上面２３の高さを徐々に低くするように、最内側のリング上面２３が最も低くなるようにするものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態の免震装置の構成を示す正面図である。
【図２】免震装置の構成を示す正面図である。
【図３】免震装置の構成を示す断面図である。
【図４】第一束材及び第二束材の構成を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図５】免震装置による揺動の抑制の一例を模式的に示す説明図である。
【図６】免震装置を利用した（ａ）第一施工例、（ｂ）第二施工例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  免震装置
２  第一束材
３ａ，３ｂ  第二束材
４  架台
５  建築物連結部
６  振動機構部
７  架台支持リング
８  鋼線
９  免震部
１０  リング−束材群
１３  束材下端
１４  束材上端
１５  外側連結リング
１６ａ  第一下部連結リング（下部連結リング）
１６ｂ  第二下部連結リング（下部連結リング）
１７ａ  第一上部連結リング（上部連結リング）
１７ｂ  第二上部連結リング（上部連結リング）
１９  束材表面
２０  束材裏面
２１  貫通孔
２２  中心受台
２３  リング上面
２４  支柱
２４ａ  支柱上端
Ｃ  架台中心
Ｇ  地盤
Ｈ  建築物
θ  傾斜角度
【図１】
2008240290.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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