(57)【要約】【課題】平常時において建物を安定して設置し、かつ地震による建物の振動時には振動を吸収できる免震装置を提供する。【解決手段】ユニットハウス１に設けられる上部支承板８と基礎２に設けられる下部支承板９との間に球体１０が挟み込むように介装されている。さらに上部支承板８及び下部支承板９には、平常時において球体１０を上部支承板８と下部支承板９との間に位置決め状態に係合保持して球体１０の転動を抑制する凹部１３が設けられている。この構成によれば、平常時には、前記凹部１３により球体１０の地震による振動以外での衝撃でユニットハウス１が振動してしまうことを防止できる。【選択図】　　　図２
2004100764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物側に設けられる上側支承部と基礎側に設けられる下側支承部との間に転動体を挟み込むように介装し、地震発生時には前記上側支承部と下側支承部との間で前記転動体が転動することにより地震発生時の振動を吸収するようにした免震装置において、
前記上側支承部及び下側支承部のうち少なくとも何れか一方には、平常時において前記転動体を前記上側支承部と下側支承部との間に位置決め状態に係合保持して該転動体の転動を抑制する転動抑制部が設けられている免震装置。
【請求項２】
前記転動抑制部は、前記転動体の一部を入れ込み係止させる凹部である請求項１記載の免震装置。
【請求項３】
前記転動抑制部は、垂直平面で切った断面の形状が前記転動体の外郭形状の一部に対応した断面円弧状をなす凹部である請求項１又は請求項２記載の免震装置。
【請求項４】
前記上側支承部又は下側支承部の一方に環状枠を突設し、該環状枠の内側に前記転動体を配置すると共に、前記上側支承部又は下側支承部の他方には地震発生時の振動で上側支承部と下側支承部とが水平方向へ相対移動した際に前記環状枠と当接係合するストッパを設けた請求項１〜請求項３のうちいずれか一項記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震の振動を軽減させ、該地震の振動から建物を保護するために使用される免震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建物と基礎との間に介装され、地震による振動から建物を保護するための免震装置としては、建物の支持要素に積層ゴムを用いたものが実用化されていた。しかし、積層ゴムからなる支持要素は、振動範囲が小さいため、揺れの大きな地震に対しては必ずしも効果的でなく、また、樹脂組成物であるゴムを用いるため、ゴムが劣化すると免震効果が減少するといった問題があった。
【０００３】
そこで、かかる問題点を解決すべく、建物側に上部支承板を取り付けると共に、基礎側には下部支承板を取り付け、これら上下両支承板間に転動体を挟み込むように介装した免震装置が提案されている。即ち、該装置は、地震による建物の振動時、水平方向へ相対移動する上下両支承板間で前記転動体が転動することにより、振動を吸収し、建物を保護するよう構成されている。例えば特許文献１及び特許文献２には建物側に固定された上部支承板と基礎側に固定された下部支承板との間に転動体を介装させてなる免震装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２５９９０号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】
特開２０００−３８８５７号公報（請求項１、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献１及び２が開示する免震装置においては、地震による建物の振動時に免震作用を円滑にするため、滑らかな球状凹面を有する上部支承板と下部支承板の間に転動体を挟み込んでいた。そのため、平常時においても転動体は水平方向へ転動し易く不安定な状態で挟み込まれているため、強風又は建物の出入り等、少しの衝撃で転動体が転動するため地震による振動以外で建物が振動してしまうといった問題が生じた。
【０００６】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、平常時において建物を安定して設置し、かつ地震による建物の振動時には振動を吸収できる免震装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、建物側に設けられる上側支承部と基礎側に設けられる下側支承部との間に転動体を挟み込むように介装し、地震発生時には前記上側支承部と下側支承部との間で前記転動体が転動することにより地震発生時の振動を吸収するようにした免震装置において、前記上側支承部及び下側支承部のうち少なくとも何れか一方には、平常時において前記転動体を前記上側支承部と下側支承部との間に位置決め状態に係合保持して該転動体の転動を抑制する転動抑制部が設けられていることを要旨とした。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記転動抑制部は、前記転動体の一部を入れ込み係止させる凹部であることを要旨とした。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記転動抑制部は、垂直平面で切った断面の形状が前記転動体の外郭形状の一部に対応した断面円弧状をなす凹部であることを要旨とした。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記上側支承部又は下側支承部の一方に環状枠を突設し、該環状枠の内側に前記転動体を配置すると共に、前記上側支承部又は下側支承部の他方には地震発生時の振動で上側支承部と下側支承部とが水平方向へ相対移動した際に前記環状枠と当接係合するストッパを設けたことを要旨とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明をユニットハウスの免震装置に具現化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、本実施形態における建物としてのユニットハウス１は略箱形状をなし、当該ユニットハウス１の四隅下部と位置対応するように配設された基礎２上に、免震装置３を介し、クレーン等により吊り下げ移動可能に設置されている。前記ユニットハウス１の四隅には建物構造を保持するための柱４が設けられると共に、前側（図１及び図２において左側）の側面には両開きの扉からなる出入り口５が設けられている。また、ユニットハウス１の内部は、扉６を有する小部屋７がユニットハウス１の中心側に向け、出入り口５から見て左右両側に複数個並べられている。一方、前記基礎２は、主にコンクリートからなり土壌等の基盤（図示しない）中に下端部が埋め込まれている。
【００１２】
図１〜図３に示すように、前記免震装置３は、上側支承部としての上部支承板８、下側支承部としての下部支承板９及び転動体としての球体１０を備えている。上部支承板８は、正方形状をなす金属製の平板であり、ユニットハウス１の前記各柱４の下端部にネジ等を用い、後付けにより固定されている。また、下部支承板９は、上部支承板８と同様の大きさで正方形状をなす金属製の平板であり、前記各基礎２の上面にネジ等を用い、後付けにより固定されている。また、上部支承板８と下部支承板９との間には、金属製の球体１０が挟み込むように介装されており、当該球体１０を挟持する上部支承板８の対向面１１及び下部支承板９の対向面１２は、地震による横揺れが発生した場合に、前記球体１０が転動する為の転動面としての役割を有する。
【００１３】
また、上部支承板８及び下部支承板９の各対向面１１，１２の中央部には、平常時に球体１０を上部支承板８及び下部支承板９との間に位置決め状態に係合保持して、球体１０の転動を抑制する転動抑制部としての凹部１３がドリル等を用いた切削により各々形成されている。各凹部１３は、垂直平面で切った断面の形状が球体１０の外郭形状の一部に対応した断面円弧状をなしている。
【００１４】
また、前記各凹部１３の各対向面１１，１２上における開口縁形状は円形をなし、その開口縁の直径は、球体１０の直径よりも小さくされている。従って、平常時において、上部支承板８及び下部支承板９の各凹部１３は球体１０の一部を入れ込み係止させることになり、かかる嵌合状態の係止作用により球体１０は凹部１３に安定して係合保持される。そのため、平常時、強風又はユニットハウス１への出入り等、地震による振動以外の少しの衝撃があったとしても、かかる少しの衝撃で球体１０が前記各対向面１１，１２間で転動し、ユニットハウス１が振動してしまうことはない。
【００１５】
また、前記球体１０は、上部支承板８の対向面１１及び下部支承板９の対向面１２に設けられた凹部１３に係合保持されているのみで、上部支承板８及び下部支承板９に対しては何ら溶接等による固定はされていない。また、上部支承板８と下部支承板９との間では、ボルト等による両者間を固定する構造は何ら設けられていない。従って、ユニットハウス１は、クレーン等を用い、持ち上げるのみで、他に何ら作業を要することなく、容易に移動させることができる。
【００１６】
さらに、下部支承板９の対向面１２には、環状枠としての小フランジ１４が設けられると共に、上部支承板８の対向面１１には、ストッパとしての大フランジ１５が設けられている。前記小フランジ１４は、円環状をなす金属製の枠体であり、該枠体の内側に前記球体１０を配置するように下部支承板９に溶接等により後付けされている。また、前記大フランジ１５は、円環状をなす金属製の枠体であり、該枠体の直径は、前記小フランジ１４よりも大きい構成とされている。そして、大フランジ１５は、その円形状をなす枠体の内側に前記球体１０を配置するように上部支承板８に溶接等により後付けされている。なお、地震による横揺れの際には、大フランジ１５と小フランジ１４とが当接係合する構成とされているため、ユニットハウス１が基礎２から外れることはない。
【００１７】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るユニットハウス１における免震装置３の作用について説明する。
図１〜図３に示すように、平常時において、球体１０は上部支承板８の対向面１１及び下部支承板９の対向面１２に形成された凹部１３に位置決め状態で係合保持されている。即ち、球体１０は当該球体１０における上側の一部表面及び下側の一部表面が前記各凹部１３の内表面に対して面接触状態となるように入れ込み係止されている。従って、この状態において地震による震動以外の少しの衝撃がユニットハウス１に加えられたとしても、前記球体１０は各凹部１３に係合保持されたままで転動が抑制され、ユニットハウス１が不用意に揺れることはない。
【００１８】
一方、地震による横揺れが発生した場合は、図４に示すように、下部支承板９の凹部１３及び上部支承板８の凹部１３に入れ込み係止されていた球体１０が各凹部１３から外れる。そして、各凹部１３による係合保持状態が解除された球体１０は上部支承板８の対向面１１及び下部支承板９の対向面１２を転動することになる。そのため、この球体１０の転動に伴い、ユニットハウス１と基礎２とが水平方向へ相対移動し、その結果、免震装置３は、ユニットハウス１を静止保持した状態で地震による震動を吸収する。
【００１９】
また、地震による横揺れが大きい場合、ユニットハウス１と基礎２との水平方向への相対移動距離が大きくなる。しかし、そのような場合には、小フランジ１４と大フランジ１５が当接係合する結果、球体１０が免震装置３から外れたり、ユニットハウス１が基礎２から外れたりすることはない。また、小フランジ１４及び大フランジ１５は、共に円環状をなす枠体であるため、横揺れが大きい場合には、小フランジ１４及び大フランジ１５が接触スライドする形で上部支承板８と下部支承板９が水平方向に相対移動する。従って、地震による横揺れが大きい場合でも、基礎２からユニットハウス１へ大きな衝撃力がダイレクトに伝わることはない。
【００２０】
なお、地震による水平方向への横揺れが治った後、凹部１３から外れた球体１０は、ユニットハウス１を水平方向へ移動させることにより、又はユニットハウス１をクレーン等を用いて持ち上げ移動することにより、容易に凹部１３に対して再係合させ、保持させることができる。
【００２１】
上記実施形態のユニットハウス１の免震装置３によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ユニットハウス１側の上部支承板８に形成された凹部１３と基礎２側の下部支承板９に形成された凹部１３とが上部支承板８及び下部支承板９の各対向面１１，１２に介装された球体１０を平常時には位置決め状態に係合保持して該球体１０の転動を抑制するようにした。
【００２２】
従って、従来とは異なり、平常時には、前記凹部１３により球体１０の不必要な転動を抑制でき、ユニットハウス１を安定して設置することができるため、強風又は建物の出入り等という地震による振動以外での少しの衝撃でユニットハウス１が不用意に振動してしまうことを防止できる。
【００２３】
（２）上記実施形態では、球体１０の転動抑制が該球体１０の一部を凹部１３内に入れ込み係止させることにより達成している。従って、地震の振動により凹部１３から外れた球体１０は、ユニットハウス１を水平方向へ移動させることにより、又はユニットハウス１をクレーン等を用いて持ち上げ移動することにより、容易に凹部１３に再係合させ、保持させることができる。
【００２４】
（３）上記実施形態では、凹部１３は、垂直平面で切った断面の形状が球体１０の外郭形状の一部に対応した断面円弧状をなしているため、球体１０を面接触状態で係合保持していることになる。従って、球体１０を点接触状態又は線接触状態で係合保持する場合と比較して、摩擦抵抗が大きいため、平常時に建物をより一層安定して設置させることができる。
【００２５】
（４）上記実施形態では、下部支承板９の対向面１２に形成された小フランジ１４と上部支承板８の対向面１１に形成された大フランジ１５が地震の横揺れが大きいときには当接係合し、ユニットハウス１と基礎２との相対移動を抑制するようにした。従って、地震による横揺れの際、小フランジ１４の内側に存在する球体１０が上部支承板８と下部支承板９との間から外れたり、ユニットハウス１が基礎２から外れたりすることがない。
【００２６】
（５）上記実施形態では、球体１０と共に免震装置３を構成する上部支承板８と下部支承板９をユニットハウス１及び基礎２に対して後付け固定するようにした。従って、既存のユニットハウス１及びその基礎２に対しても容易に免震装置３を設けることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、上側支承部として上部支承板８及び下側支承部として下部支承板９を後付けによりそれぞれユニットハウス１及び基礎２に取り付けた。しかしながら、上側支承部及び下側支承部は、それぞれユニットハウス１の下端部及び基礎２の上端部に一体形成してもよく、それらユニットハウス１の上端部及び基礎２の下端部に凹部１３が設けられていてもよい。
【００２８】
・上記実施形態では、大フランジ１５を上部支承板８に、小フランジ１４を下部支承板９に取り付けたが、大フランジ１５を下部支承板９に、小フランジ１４を上部支承板８に取り付けてもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、地震により上部支承板８及び下部支承板９が水平方向へ相対移動した際、環状枠である小フランジ１４と当接係合するストッパとして円環状の大フランジ１５を設けた。しかし、ストッパは、円環状のフランジ構成である必要はなく、複数の棒材や板材等を上部支承板８から突設し、それらが地震による横揺れの際、小フランジ１４と当接係合するようにしてもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、上部支承板８及び下部支承板９に環状枠としての小フランジ１４及びストッパとしての大フランジ１５を設けたが、これらは必ずしもなくてよい。
【００３１】
・上記実施形態では、凹部１３は、垂直平面で切った断面の形状が球体１０の外郭形状の一部に対応した断面円弧状をなしていたが、かかる凹部１３は断面逆チャンネル状やＶ字溝状の形状等であってもよい。
【００３２】
・上記実施形態では、転動抑制部として、上部支承板８の対向面１１及び下部支承板９の対向面１２の略中心部にドリル等を用いた切削により凹部１３を形成したが、必ずしも凹部を形成する必要はない。つまり、平常時は、強風等の地震以外の衝撃で球体１０が転動せず、地震による衝撃で球体１０が転動するよう、球体１０を上部支承板８の対向面１１又は下部支承板９の対向面１２に接着剤等を用い、接着させたり、又は凸部を対向面１１又は１２上に設けてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、転動体として球体１０を用いたが、転動体は円柱体又は卵形の部材等であってもよい。
・上記実施形態では、転動抑制部として凹部１３を上部支承板８の対向面１２及び下部支承板９の対向面１２の両方に形成したが、どちらか一方でもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、上側支承部及び下側支承部として、それぞれ平板状の上部支承板８及び下部支承板９を用い、それらの略中心に凹部１３を設けたものを用いたが、すり鉢状の上部支承板又は下部支承板を用い、それらの略中心に凹部１３を設けたものを用いてもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、建物として移動可能なユニットハウス１における免震装置について適用したが、住宅、マンション、ビル等の地震による震動を軽減させる必要がある建物であればいずれの免震装置に適用してもよい。
【００３６】
次に、前記実施形態から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（イ）前記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項記載の免震装置において、前記上側支承部は、建物の下部に後付け固定された上側支承板であり、前記下側支承部は、基礎の上部に後付け固定された下側支承板である免震装置。このような構成にすれば、既存の建物にも免震装置を取り付けることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜４記載の免震装置によれば、平常時において建物を安定して設置し、かつ地震による建物の振動時には振動を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ユニットハウスの概略平面図（天井板は省略）。
【図２】ユニットハウスの概略正面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】ユニットハウスにおける免震装置の地震発生時における作動説明図。
【符号の説明】
１　建物としてのユニットハウス
２　基礎
３　免震装置
８　上側支承部としての上部支承板
９　下側支承部としての下部支承板
１０　転動体としての球体
１３　転動抑制部としての凹部
１４　環状枠としての小フランジ
１５　ストッパとしての大フランジ
【図１】
2004100764.tif 000003
【図２】
2004100764.tif 000004
【図３】
2004100764.tif 000005
【図４】
2004100764.tif 000006