(57)【要約】【課題】大きい振動による衝撃を緩和できる。【解決手段】一端側にねじ７が形成されたねじ部６と、ねじ部６に延在する素材部分に形成されたばね部１０と、ばね部１０に延在し基礎２８に固定される固定部１３とを備えるアンカーボルト１を用いて土台２１を基礎２８に固定する土台固定構造であって、土台２１はアンカーボルト１のばね部１０が挿入される孔２２を有し、アンカーボルトの固定部１３を基礎２８に埋め込んで固定するとともに土台２１を基礎２８の上に載置することにより孔２２にアンカーボルトのばね部１０を位置させ、アンカーボルトのねじ部６に座部材１８を介してナット１６をねじ込み土台２１を基礎２８に固定する。【選択図】        図１
2004263479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状素材の一端側にねじが形成されたねじ部と、該ねじ部に延在する前記素材部分に形成されたばね部と、該ばね部に延在し基礎に固定される固定部とを備えてなるアンカーボルト。
【請求項２】
請求項１に記載のアンカーボルトを用いて土台を基礎に固定する土台固定構造であって、前記土台と基礎の少なくとも一つは前記アンカーボルトのばね部が挿入される孔または凹部を有し、前記アンカーボルトの固定部を前記基礎に埋め込んで固定するとともに前記土台を前記基礎の上に載置することにより前記孔または凹部に前記アンカーボルトのばね部を位置させ、前記アンカーボルトのねじ部に座部材を介してナット状部材をねじ込み前記土台を前記基礎に固定してなる土台固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の土台を基礎に固定する耐震用のアンカーボルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建物は、コンクリート製の基礎にアンカーボルトの下部側を埋め込むことにより固定し、土台に設けた上下方向の貫通孔に、このアンカーボルトの上部側を通し、土台を座部材を介してナット状部材で締め付けて固定していた。この土台固定構造は、土台と基礎とが直接アンカーボルトで固定されるものであるから、地震時に過大な力を受けた際にアンカーボルトが土台から抜けて建物の土台は支持を無くし、建物は多大な被害を蒙るおそれがあった。
【０００３】
これを解決するため、たとえば基礎に埋め込んだアンカーボルトを建築物の土台に設けた貫通孔に通し、土台から突き出たアンカーボルトに円盤状の防震用のワッシャーを入れ、この防震用のワッシャーの上からスチール製のワッシャーを被せ、ナット状部材で締めて土台を固定するものが知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、土台にアンカーボルトの径よりも大きい径の貫通孔を設け、土台と基礎との間に緩衝用のマット、土台の貫通孔にこの貫通孔と略等しい径の振動低減用部材を入れ、基礎に固定されたアンカーボルトの上部側をこれらマット、振動低減用部材を貫通させ、かつ座部材を介してナット状部材で土台を固定するようにしたものが知られている（特許文献３、特許文献４）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３０７４２号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３０７４３号公報（第２頁〜第３頁、図１）
【特許文献３】
特開平９−２９６５４１号公報（第３頁、図３）
【特許文献４】
特開平９−１８４２１７号公報（第７頁〜第８頁、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の土台固定構造は、防震材や緩衝材ないし免震材などを介在させて土台を基礎に固定するものであるから、地震振動を防震材や緩衝材ないし免震材の変形限度において低減することはできるが、地震の規模が大きく、その振幅が非常に大きく激しい揺れの場合には、これを吸収することに限界がある。
【０００７】
本発明は、激しい揺れを緩和できることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、棒状素材の一端側にねじが形成されたねじ部と、このねじ部に延在する素材部分に形成されたばね部と、このばね部に延在し基礎に固定される固定部とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
このようにすることにより、たとえば地震などによりアンカーボルトの固定部に上下方向の激しい揺れを受けると、この固定部に連続するばね部は、固定部から伝達される激しい揺れに対してその力の大小に応じて伸縮する。力が大きいときにはばね部のばねがその力に応じて伸びるので大きく変形する。力が無くなれば弾性により元の長さに戻る。このように固定部に激しい上下方向の揺れがかかっても、その揺れに対応する変形をするので、その揺れを緩和し、ねじ部には固定部の激しい揺れがかからない。さらに、アンカーボルトは、これ自体にばね部が形成されるので他の特別な荷重または衝撃に対応する弾性部材を用いる必要がないのでアンカーボルトの形状が単純化される。
【００１０】
また、上記アンカーボルトを用いて土台を基礎に固定する土台固定構造であって、土台と基礎の少なくとも一つはアンカーボルトのばね部が挿入される孔または凹部を有し、アンカーボルトの固定部を基礎に埋め込んで固定するとともに土台を基礎の上に載置することにより孔または凹部にアンカーボルトのばね部を位置させ、アンカーボルトのねじ部に座部材を介してナット状部材をねじ込み土台を基礎に固定してなることを特徴とする。
【００１１】
このようにすることにより、地震などにより基礎が激しく上下方向に揺れると、アンカーボルトの固定部も基礎と同時に揺れる。アンカーボルトの固定部が激しく上下方向に揺れると、ばね部はその揺れに対応して伸縮するので、土台には激しい揺れが伝達されず、揺れが緩和される。
【００１２】
また、地震などによる横方向（水平方向）の振動が加わった場合には、先ずこの横揺れにより基礎が横揺れする。しかし、アンカーボルトのばね部は、その外径が棒状素材の径より大きいので柔軟性がある。さらに、ばね部の外側面と土台または基礎の孔ないし凹部の内側面との間に隙間があるので、基礎が横揺れし、変位してもアンカーボルトが土台や基礎の孔ないし凹部の内面に当りにくく、衝撃が緩和される。
【００１３】
次に本発明を構成する各要件についてさらに詳しく説明する。本アンカーボルトは、建築建物、住宅などの土台を基礎に固定する際に用いられる。アンカーボルトの材質は、基礎ボルト用の靭性のある炭素鋼でも良いが、特にばね部はばねに適した材質、たとえばばね鋼にすると良い。このため、ねじ部とばね部の部分と、固定部の部分とを別の材質とし、二つの材質の材料を溶接などで接合しても良い。アンカーボルトの下部はＬ字形、Ｕ字形、その他の形に曲げると良い。
【００１４】
ばね部は、棒状素材を螺旋状、渦巻き状あるいは屈曲状などばね効果のある形状に形成される。棒状素材の断面は、円形、矩形、その他の形状とする。ばね部のばね直径は、使用する棒状素材の径に応じて適宜の直径とする。土台または基礎に形成される孔または凹部の形状は、特に限定されないが、一般的には孔または凹部の空間形状は円柱形が好ましい。さらに、その内径は、この内部に挿入されるばね部の外径よりも大きくする。ばね部の外径よりも大きくすることにより、地震などによる振動の横揺れに対して、その横揺れを緩和するようにできる。
【００１５】
なお、土台と基礎との間に弾性材で形成されたパットを介在させると良い。地震などの振動により、基礎が上向きに突き上げたときにパットが収縮し、その衝撃を吸収して土台への影響を緩和する。土台は、木質、鉄骨などである。基礎は、コンクリートまたはコンクリートに補強材である鉄筋や鉄骨を埋め込んだ鉄筋または鉄骨コンクリートなどである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアンカーボルトおよび土台固定構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１〜９において、同一または同等部分には同一符号を付けて示す。
【００１７】
図１は本発明に係る土台固定構造の第１実施形態を示す正面断面図、図２は図１の側面断面図、図３は図１の平面図、をそれぞれ示す。第１実施形態の土台固定構造において使用されるアンカーボルト１は、住宅の土台２１を基礎２８に固定する際に用いられる。すなわち、アンカーボルト１は、棒状素材３の一端４側にねじ７が形成されたねじ部６と、このねじ部６に延在する素材部分に形成されたばね部１０と、このばね部１０に延在し基礎２８に固定される固定部１３とを備える。
【００１８】
ばね部１０は、棒状素材を螺旋状に巻いて形成される。棒状素材の断面は、この第１実施形態においては円形であるが、これに限定されない。ばね部１０のばね直径は、使用する棒状素材の径ｄ０に応じて適宜の直径とする。土台２１に形成される凹部の直径ｄ２は、この内部に挿入されるばね部の外径ｄ１よりも大きくされる。
【００１９】
アンカーボルト１の材質は、基礎ボルト用の炭素鋼であるが、特に点線２０で示した個所から上の部分、すなわちばね部１０とねじ部はばねとねじに適した材質とし、点線２０から下の部分は、基礎ボルト用の炭素鋼としても良い。点線２０の部分で溶接などの接合手段で接合する。アンカーボルトの固定部１３の下部はＬ字形に曲げる。
【００２０】
第１実施形態の土台固定構造は、上記アンカーボルト１を用いて土台２１を基礎２８に固定する。この場合、アンカーボルトのねじ部６は土台の上面２５から突き出て露出する。土台２１は、これを貫通し、アンカーボルトのばね部１０が挿入される孔２２を有する。孔２２の形状は、断面円形である。
【００２１】
図２に示すように、座部材１８の形状は、板部１８ａの両端に高さｈのリブ１８ｂを設ける。座部材１８の長さＬと幅Ｂは、孔２２の径ｄ２よりも大きくする。こうすることにより、アンカーボルト１からナット１６および座部材１８を介して土台２１に伝達させる力を分散させることができる。リブ１８ｂは、座部材１８の強度と剛性を高める。また、土台２１と基礎２８との間には弾性を有するパット３２を介在させる。
【００２２】
アンカーボルト１を使用して土台２１を基礎２８に固定するには、先ずアンカーボルトの固定部１３を基礎２８に埋め込んで固定する。このとき、アンカーボルトのばね部１０は、基礎２８の上面３０から露出させておく。このように基礎２８に固定したアンカーボルト１の上から土台２１を被せ土台２１を基礎２８上に載置するが、この際、土台に形成した孔２２にアンカーボルトのばね部１０を位置させ、アンカーボルトのねじ部６が土台から突き抜けた状態に設定する。次にアンカーボルトのねじ部６に座部材１８を介してナット（ナット状部材）をねじ込み締め付けることにより土台２１は基礎２８に固定される。
【００２３】
以上の構造を有する第１実施形態のアンカーボルト１および土台固定構造について、その作用を説明する。図１において、基礎２８が地震などの振動で急激に下がると、アンカーボルトの固定部１３も同時に下がる。アンカーボルトの固定部１３とばね部１０はつながっているので、アンカーボルトのばね部１０は固定部１３が急激に下がると、その力（または荷重）に応じて引き伸ばされる。力が大きいときにはばね部１０のばねが大きく伸び変形する。力が無くなれば弾性により元の長さに戻る。これにより基礎からかかる急激な力が緩和されて土台に伝達される。さらに、アンカーボルト１は、これ自体にばね部１０が形成され、他の特別な荷重または衝撃に対応する弾性部材を用いる必要がないのでアンカーボルト１自体の形状が単純化される。
【００２４】
また、地震などによる横方向（水平方向）の振動が加わった場合には、先ずこの横揺れにより基礎２８が横揺れする。しかし、アンカーボルトのばね部１０は、その外径ｄ１が棒状素材の径ｄ０より大きいので柔軟性がある。さらに、ばね部１０の外側面と土台２１の孔の内面２２ａとの間に隙間が形成されるので、基礎２８が横揺れすることにより変位してもばね部１０の外側面が土台の孔の内面２２ａに当る度合いが少なくなり、基礎の激しい揺れが緩和されて土台に伝達される。このように、土台の孔２２の内径ｄ２をばね部の外径ｄ１よりも大きくすることにより、地震などによる振動の横揺れに対して、その衝撃を緩和するようにできる。
【００２５】
また、リブ１８ｂを設けた座部材１８は、その強度と剛性を高め、アンカーボルト１からナット１６および座部材１８を介して土台２１に伝わる力を分散させることができる。さらに、パット３２を設けることにより、地震などの振動により、基礎２８が上向きに突き上げたときにパット３２が収縮し、その振動を吸収して土台２１への衝撃を緩和する。
【００２６】
図４は本発明に係る土台固定構造の第２実施形態を示す正面断面図、図５は図４の側面断面図、をそれぞれ示す。第２実施形態の土台固定構造は、アンカーボルトのねじ部６およびばね部１０が土台２１に設けた２段形状の孔２２の中に挿入され、かつアンカーボルト１の先端が土台の上面２５から突き出ないように形成される。このようにすることにより、土台２１の上にはボルトの頭が突き出ないので、他の部材が配置されても干渉することがない。このため、土台と柱、筋交いなど他の部材、部品などの取り合いの自由度が広がる。図４、５に示した第２実施形態において、その他の構造と作用は、図１〜３に示した第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００２７】
図６は、本発明に係る土台固定構造の第３実施形態を示す側面断面図である。第３実施形態のアンカーボルト１は、ねじ部６とばね部１０との間に略土台の高さＨに相当する長さの素材部分が設けられ、土台２１には、アンカーボルトの棒状素材（径ｄ０）が挿入される貫通孔２７が設けられる。さらに、基礎２８には、その上面３０に開口する凹部２９が設けられる。このようにすると、土台２１にはばね部１０を挿入する孔が無いので土台２１の強度が保持される。また、使用する座部材１８も通常の座金を使用することもできる。図６に示した第３実施形態において、その他の構造と作用は、図１〜３に示した第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００２８】
図７は、本発明に係る土台固定構造の第４実施形態を示す側面断面図である。第４実施形態のアンカーボルト１は、ねじ部６とばね部１０との間に土台の高さＨに相当する長さよりも短い貫通孔２７が設けられる。さらに、土台の下面２６に開口する凹部２３が設けられる。さらに、基礎２８には、その上面３０に開口する凹部２９が設けられる。
【００２９】
このように形成した土台固定構造は、そのアンカーボルトのばね部１０が土台に設けた凹部２３と基礎に設けた凹部２９にまたがって挿入されるとともに、アンカーボルトのばね部１０の上の部分が土台に設けた貫通孔２７に挿入される。土台２１にはばね部１０を挿入する凹部２３が土台の下面２６側にだけ設けられ、土台の上面２５側には径の小さい貫通孔２７だけが設けられるので、土台２１の強度が保持されるとともに、基礎２８に埋め込まれるアンカーボルト１の長さを小さくでき、基礎２８の高さを小さくできる。図７に示した第４実施形態において、その他の構造と作用は、図１〜３に示した第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００３０】
図８は、本発明に係る土台固定構造の第５実施形態を示す正面断面図である。図９は、図８に示した筒体を下側から見た斜視図である。第５実施形態の土台固定構造は、図９に示したような筒体３４を土台に設けた孔２２に挿入する。筒体３４は、円筒部３６と、円筒部３６の一端（上端）に座板部３８とを有する。円筒部３６の外形は略土台の孔２２に一致し、円筒部３６の外壁面が土台の孔２２の内壁面に接触するように形成されると良い。座板部３８の中心にはアンカーボルトのねじ部６が貫通する孔４０が設けられる。筒体の材質は、機械的強度が大きいものであれば特に限定されないが、硬質合成樹脂やステンレス、鋼、アルミニウム合金、その他の金属などを使用すると良い。
【００３１】
第５実施形態の土台固定構造は、土台の孔２２に筒体３４を挿入して設けたものであるから、地震などによる横方向（水平方向）の振動がアンカーボルト１に加わり横揺れした場合、アンカーボルトのばね部１０は筒体３４の内壁面に当るが、土台の孔２２の内壁面に直接当らない。ばね部１０が直接土台２２の内壁面に当らないので、土台２２の内壁面が傷や割れなどの損傷を受けることが少ない。図８、９に示した第５実施形態において、その他の構造と作用は、図１〜３に示した第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、アンカーボルト自体にばね部を備えているので、土台にかかる激しい揺れを緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る土台固定構造の第１実施形態を示す正面断面図である。
【図２】図１の側面断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】本発明に係る土台固定構造の第２実施形態を示す正面断面図である。
【図５】図４の側面断面図である。
【図６】本発明に係る土台固定構造の第３実施形態を示す側面断面図である。
【図７】本発明に係る土台固定構造の第４実施形態を示す側面断面図である。
【図８】本発明に係る土台固定構造の第５実施形態を示す正面断面図である。
【図９】図８に示した筒体を下側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１  アンカーボルト
３  棒状部材
４  一端
６  ねじ部
７  ねじ
１０  ばね部
１３  固定部
１６  ナット（ナット状部材）
１８  座金（座部材）
２１  土台
２２  孔
２３  凹部
２８  基礎
２９  凹部
【図１】
2004263479.tif 000003
【図２】
2004263479.tif 000004
【図３】
2004263479.tif 000005
【図４】
2004263479.tif 000006
【図５】
2004263479.tif 000007
【図６】
2004263479.tif 000008
【図７】
2004263479.tif 000009
【図８】
2004263479.tif 000010
【図９】
2004263479.tif 000011