(57)【要約】      （修正有）【課題】地震発生時に地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長を内部から発生させる事で、建築構造物の構造体への衝撃や捩れといった加撃、ならびに固有振動数との共振を妨害し倒壊を防ぐ地震対策用揺れ妨害装置を提供する。【解決手段】地震対策用揺れ妨害装置本体内部には引張装置取付部品２を備える円柱形状の金属製の錘３、或いは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクを有し、この錘が本体内部底面の可動範囲内を水平に自由な方向に滑って移動可能である構造であり、錘と本体内部底面との接触面に摩擦面を有する。本体形状が箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部の内周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカー４が設けられ、アンカーと錘、或いはアンカーとタンク間を結ぶ引張コイルばね５、又はゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置を有する。【選択図】図１
0003193915.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、地震発生時に地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長の重力加速度を本考案の本体内部の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクが本体内部底面の可動範囲内を水平に自由な方向に滑って移動する事、ならびに錘が本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力により発生させる事で、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止する構造を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項２】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部の内周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカーが設けられ、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置を有する事により、可動範囲が規制された金属製の錘あるいは円柱形状の金属や樹脂製のタンクに液体を封入した錘が重力により、その場に留まろうとする力、地震発生時に重力を超えた揺れにより錘が水平移動しようとする重力加速度と建築構造物等の水平加速度との波長差、錘の重量による本体内部底面との摩擦力、ならびに引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置により錘を本体中心へと引き戻そうとする力が発生し、さらに上記の装置全体が同時に作動することから、地震発生時に地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長の重力加速度を本考案内部で発生させることにより、建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項３】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、地震災害発生時の重力を超えた揺れにより建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力が本体内部の錘を移動させ、引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が基準荷重時長に達した場合、錘の引張装置取付部品とアンカー部の引張装置取付部の自由度が確保されている事、ならびに設定される引張コイルばね、またはゴムバンド等が伸縮性能を有し曲げに対応する事から、錘あるいはタンクの重力加速方向が建築構造物等の水平加速方向とは異なる方向へと働く構造を有することにより、建築構造物等の水平加速方向への慣性力増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項４】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部に引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面と底面に、それぞれ本体内部品底面に接する面積が異なる接触面を有することにより、上面と底面の何れかを本体内部底面への接触面として選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とすることから、本考案の設置時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を可能とする構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項５】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部の円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンク、ならびに引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が水平方向のいずれの角度にも作動する構造を有する事で、建築構造物等の構造の如何にかかわらず、設置箇所部分の地震災害等の揺れを伴う災害発生時の水平加速度による共振に対応して作用することから、設置箇所を選ばないものであり。また、本体外形が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であることから、本体を水平に設置するかぎり、設置の方角にかかわらず建築構造物のいずれの場所においても機能を失うことなく設置を容易にした構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、外形形状が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であり、中空で内面の上面と底面に滑面加工を施した本体と、本体内部に引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクを有し、箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部の外周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカーが設けられ、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置で構成されるものであり、本考案が建築構造物等の床下や床面、天袋、押入、天井裏あるいは梁等の任意の箇所に水平に設置される事により、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に、本考案の本体内部に収納され引張コイルばね、またはゴムバンド等により可動範囲が規制された金属製の錘あるいは円柱形状の金属や樹脂製のタンクに液体を封入した錘が重力により、その場に留まろうとする力、重力を超えた揺れにより錘が水平移動しようとする重力加速度の慣性力と建築構造物等の水平加速度との差、錘の重量による本体内部底面との摩擦力、ならびに引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置により錘を本体中心へと引き戻そうとする力が発生し、また上記の装置全体が同時に作動する事により、地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の増加を妨害し、また本考案の内部において発生する水平の揺れのサイクルは建築構造物等ならびに地盤が発生する揺れのサイクルと異なること、ならびに基準荷重時長に達した引張コイルばね、またはゴムバンド等が錘の引張装置取付部品とアンカー部の引張装置取付部の水平方向への自由度が確保されている事から、錘あるいはタンクを設置箇所の水平加速方向とは異なる角度の方向へ導き、建築構造物等の揺れの方向性を変化させ、同時に地震の揺れの反復時には本考案の発生する力が波長差により反方向への力となることで、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に、設置される建築構造物の構造ならびに建築構造物が建つ地盤を選ばず、地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長を本考案の内部から発生させる事で設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振の妨害、ならびに水平加速度の方向性を妨害する地震対策用揺れ妨害装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の地震対策用制振装置はダンパーやゴムあるいは補強具により建築構造物の構造体や壁を強化する事により地震災害等の揺れを伴う災害発生時に建築構造物の倒壊防止に対応するものである。【０００３】  従来の地震対策用免震装置は建築構造物の基礎部分に積層ゴムアイソレータやボールスライドレールあるいはＡＩＲ断震装置等を設置する事により建築構造物が地震災害等の揺れを伴う災害発生時に揺れの影響をうけない装置として存在する。【０００４】  従来から主要な構造体そのものの強度や靭性を向上させることで破壊や損傷を防ぐ、構造的に頑丈で偏心を小さくした耐震構造は存在し、上記の免震装置や制振装置と組合せられる方式等が存在する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、従来の技術によれば、地震対策用制振装置はダンパーやゴム素材あるいは補強具により建築構造物の構造体や壁を強化する事から建築構造物が制振装置を設置可能とする強度や条件を有しておらねばならず、経年変化の激しい建築構造物や連棟式建築構造物あるいは構造体として機能していない壁等には設置不可能という問題があった。
そこで、この考案は、装置設置の自由度を建築構造物の強度や条件無くして提供することを課題とする。【０００６】  また、従来の技術によれば、地震対策用免震装置を既存の建築構造物に設置するためには大規模な設置工事を必要とする問題があった。
そこで、この考案は、装置設置に際し工費、工期を大幅に短縮して提供することを課題とする。【０００７】  また、従来の技術によれば、耐震構造はもとより、地震対策用免震装置、地震対策用制振装置においては設置、工法に専門的な技術を必要とするものであったが、この考案は、装置設置に際し専門的な技術を必要としない装置を提供することを課題とする。【０００８】  従来の技術によれば、耐震構造はもとより、地震対策用免震装置、地震対策用制振装置においては地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力に対応するために構造体が強化されていることが必須条件である。
そこで、この考案は、地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速の方向を逃がすことで建築構造物等への負荷を逃がす構造を提供することを課題とする。【０００９】  従来の技術によれば、耐震構造はもとより、地震対策用免震装置、地震対策用制振装置においては地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力に対応するために構造体が強化されていることが必須条件である。
そこで、この考案は、地震発生時に本考案の機構が発生する加速度により本考案が設置された箇所の建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  以上の課題を解決するために、第一考案は、薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であり中空の本体内部に引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクを錘として有し、錘が本体内部底面の可動範囲内を水平に自由な方向に滑って移動する事により、地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力とは異なるサイクルの重力加速度を発生させる事で、錘が本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力ともあわせて、建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力増加を妨害する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置である。
また、第二考案は、箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部の外周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカーが設けられ、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置を有する事により可動範囲が規制された金属製の錘あるいは円柱形状の金属や樹脂製のタンクに液体を封入した錘が重力により、その場に留まろうとする力、地震発生時に重力を超えた揺れにより錘が水平移動しようとする重力加速度と建築構造物等の水平加速度との差、錘の重量による本体内部底面との摩擦力、ならびに引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置により錘を本体中心へと引き戻そうとする力が発生し、また上記の装置全体が同時に作動することから、建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力増加を妨害する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置である。
次に、第三考案は、作動時において錘が本考案の中心から移動し引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が基準荷重時長に達した場合、錘の引張装置取付部品とアンカー部の引張装置取付部の水平方向への自由度が確保されている事、ならびに設定される引張コイルばね、またはゴムバンド等が伸縮性能を有し曲げに対応する事から、錘あるいはタンクの重力加速方向を建築構造物等の水平加速方向とは異なる角度の方向へと逃がす事により、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に建築構造物等の水平加速方向への共振を妨害する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置に関するものである。
第四考案は、引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクは上面と底面に、それぞれ本体内部底面への異なる接触面積を有し、上面と底面の何れかを選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択できるものであり、この接触面積の差による摩擦力の差が地震災害い等の揺れを伴う災害発生時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を設置時に可能とする構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置に関するものである。
また建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ揺れの方向性が予測可能な場合、錘の本体内部底面への接触面の形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状に設定する事によって、特定方向への摩擦力を増加する事を可能とする地震対策用揺れ妨害装置に関するものである。
次に、第五考案は、円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンク、ならびに引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が水平方向のいずれの角度にも作動する構造を与える事で、建築構造物等の構造の如何にかかわらず、設置箇所部分の地震災害等の揺れを伴う災害発生時の水平加速度による共振に対応して作用することから設置箇所を選ばないものであり。また、本体外形が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であることから、本体を水平に設置するかぎり、設置の方角にかかわらず床裏、床面、天井裏、天袋、押入れ、梁上、梁下、家具下、等のいずれの場所においても機能を失うことなく設置を容易にした構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置に関するものである。
【考案の効果】
【００１１】  第一考案によれば、地震発生時に建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力とは異なるサイクルの重力加速度を本考案の本体内部の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクが本体内部底面の可動範囲内を水平に自由な方向に滑って移動する事、ならびに錘が本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力により発生させる事で、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止するものである。
次に、第二考案によれば、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置により、可動範囲を規制され、錘を本体中心へと引き戻す構造を有する事により、金属製の錘あるいは円柱形状の金属や樹脂製のタンクに液体を封入した錘が重力により、その場に留まろうとする力、地震発生時に重力を超えた揺れにより錘が水平移動しようとする重力加速度、錘の重量による本体内部底面との摩擦力、ならびに引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置により錘を本体中心へと引き戻そうとする力が本考案の本体内部で発生することにより、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に建築構造物等の水平加速度の慣性力との波長差が設置箇所部品分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止するものである。
なお、アンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置は非作動時あるいは地震災害等の揺れを伴う災害終息時には錘を本体中心へと引き戻すと同時に自由長へと戻り素材に荷重によるストレスが発生しない事から長期にわたる機能の維持と複数回の作動を可能とするものである。
次に、第三考案によれば、地震発生時に重力を超えた揺れにより錘が本考案の中心から移動し引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が基準荷重時長に達した場合、錘の引張装置取付部品とアンカー部の引張装置取付部の自由度が確保されている事、ならびに設定される引張コイルばね、またはゴムバンド等が伸縮性能を有し曲げに対応する事から、錘あるいはタンクの重力加速方向が建築構造物等の水平加速方向とは異なる方向へと働く構造を有することにより、建築構造物等の水平加速方向への共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止するものである。
次に、第四考案によれば、引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面と底面に、それぞれ本体内部底面に接する面積が異なる接触面を有することにより、上面と底面の何れかを選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とする構造と形状を有することから、本考案の設置時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を可能とするものである。
また上記の錘の本体内部底面への接触面の形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状に設定する事によって、特定方向への摩擦力を増加する事を可能とするものであり、建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ揺れの方向性が予測可能な場合、より効果的に地震対策用揺れ妨害装置として機能するものである。
次に、第五考案によれば、本考案の本体が水平に設置されるかぎり、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に錘、引張装置という全ての機構が水平方向のいずれの角度にも作動する構造を与えられている事から、設置される建築構造物等の構造の如何、また設置の方角の如何にかかわらず、設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものであり。かつ本体外形形状が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状である事が設置の自由度と容易さを確保し設置箇所を選ばないものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この考案の本体上面のパネルを取り外した状態における、錘、引張装置、アンカーの位置関係を示す概念図であり、錘が本体内部品の中心に位置し、引張装置のアンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間が無負荷の自由長にある本考案の非作動時状態を示す概念図である。
【図２】この考案が建築構造物等に設置され、地震災害等の揺れを伴う災害時に水平加速度の慣性力と重力加速度により、引張装置が作動した場合の作動概念図。
【図３】この考案が建築構造物等に設置され、地震災害等の揺れを伴う災害時に水平加速度の慣性力と重力加速度により、引張装置が基準荷重時長に達した場合の作動概念図。
【図４】この考案が建築構造物等に設置され、地震災害等の揺れを伴う災害時に錘の重量と摩擦抵抗、引張装置により、建築構造物等の水平加速の方向と反方向に重力加速の方向が発生する場合の作動概念図。
【図５】この考案の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面に設けられる摩擦面の概念図。
【図６】この考案の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの底面に設けられる摩擦面の概念図。
【図７】この考案の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの底面に設けられる特定方向への揺れの方向性に対応した摩擦面の概念図。
【図８】この考案の引張装置取付部品
【図９】この考案を床下に設置する場合の実施形態を示す概念図。
【図１０】この考案を天井裏に設置する場合の実施形態を示す概念図。
【図１１】この考案を家具下に設置する場合の実施形態を示す概念図。
【図１２】この考案を押入に設置する場合の実施形態を示す概念図。
【考案を実施するための形態】
【００１３】  この考案の非作動時の錘、引張装置、アンカーの位置関係を示す概念図であり、非作動時の一実施形態を〔図１〕に示す。
本考案の本体１の外形形状は薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であり、中空の本体内部に引張装置取付部品２を備える円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクと、箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部品の外周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカー４が設けられ、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置５を有するものであり、図は薄型の箱形状外形を有する本体１と金属性の錘３、引張コイルばね５を使用したものを図示したものであるが、当然の事ながら、本体外形が薄型の円柱形状の場合においても、錘が液体を封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクにおいても、引張装置がゴムバンドの場合においても同様に作動するものである。
なお、非作動時である事から、錘３は本体内部の中心に位置し、引張装置５は自由長の状態にあり荷重負荷が無い条件下にあるものである。
〔図１〕は本体１の上面のパネルを取り外した状態における、錘３、引張装置５、アンカー４の位置関係を示す概念図であるが、この状態で、金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面と底面の何れかを選択することで、金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの重量による本体内部底面６との摩擦力の選択を可能とし、地震等の揺れを伴う災害発生時に本考案設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する重力加速度を変更可能なものである。
【００１４】  〔図２〕は、この考案の〔図１〕同様に本体１の上面のパネルを取り外した状態における、錘、引張装置の作動時における位置関係を示す概念図であり、作動時の一実施形態を〔図２〕に示すものである。
本図は、本考案が建築構造物等に設置され、地震災害等の揺れを伴う災害時に水平加速度が発生し錘の重量と摩擦力、引張装置の引張力、重力加速度により、引張装置が基準荷重内で作動中の作動概念図であり、建築構造物等の水平加速の方向を矢印７、錘３の重力方向を矢印８、重力加速度の方向を矢印９、引張装置５の引張方向を矢印１０で、金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの重量による本体内部底面６との摩擦の方向を矢印１１で示すものである。
【００１５】  〔図３〕は、この考案の〔図１〕〔図２〕同様に本体１の上面のパネルを取り外した状態における、錘、引張装置の作動時における位置関係を示す概念図であり、作動時の一実施形態を〔図３〕に示すものである。
本図は、〔図２〕の状態から、さらに地震災害等の揺れを伴う災害時に建築構造物等の水平加速度により、錘の重量と摩擦力、引張装置の引張力、重力加速度が発生する事で錘３が引張装置５の基準荷重長に達し錘３の自由度と引張装置取付部品２の自由度に加え引張装置５の伸縮性能と曲げに対応する性能により、一例として建築構造物等の水平加速方向が矢印７の方向の場合、錘３が重力加速方向を矢印９のように方向を変化させ本考案設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する重力加速度が発生する状態を図示したものである。
【００１６】  〔図４〕は、この考案の〔図１〕〔図２〕〔図３〕同様に本体１の上面のパネルを取り外した状態における、錘３、引張装置５の作動時における位置関係を示す概念図であり、作動時の一実施形態を〔図４〕に示すものである。
本図は、本考案が建築構造物等に設置され、地震災害等の揺れを伴う災害時に水平加速が発生し、本考案の機構が発生する重力加速との差により、水平加速の方向が矢印７の方向の場合、錘３が重力加速方向を矢印９の方向に作動するのと同時に引張装置５が錘３を引き戻す力が発生する状態を図示したものである。
【００１７】  〔図５〕は、引張装置取付部品２を備える円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面に設けられる摩擦面１２の概念図である。
本考案は円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面と底面に設けられる本体内部底面６との摩擦面積の異なる接触面の何れかを選択することで、金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの重量による本体内部底面６との摩擦力の選択を可能とし、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する重力加速度を変更可能なものである。
本図は錘３の上面に設けられる摩擦面１２の形状の一例を図示したものであるが、底面と比較すると摩擦面の面積が大きく、摩擦抵抗も大きく設定されたものである。
底面は、上面と比較すると摩擦面の面積が小さく、地震災害等の揺れを伴う災害時の水平加速度が小さい場合にも金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの重力加速度に作用するものである。
【００１８】  〔図６〕は、〔００１７〕同様に錘３の重量による本体内部底面６との摩擦力の選択を可能とし、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する重力加速度を変更可能とする引張装置取付部品２を備える円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの底面に設けられる摩擦面１２の錘３の底面形状の一例を図示したものである。
〔図６〕で底面に穿孔された摩擦調整用イモネジボルト孔１５に捻じ込まれた摩擦調整用イモネジ１４は最小摩擦設定状態１７においては、摩擦調整用イモネジ１４が錘３の底面に穿孔された摩擦調整用イモネジボルト孔１５より突出させる事により、イモネジ頭部１６のみが本体内部底面と接触する事から最小摩擦となり、最大摩擦設定状態１８においては、摩擦調整用イモネジ１４が錘３の底面に穿孔された摩擦調整用イモネジボルト孔１５内に全て捻じ込まれることで、最大摩擦面積の設定を可能とするものである。
【００１９】  〔図７〕は、〔００１７〕〔００１８〕同様に錘３の重量による本体内部底面６との摩擦力の選択を可能とし、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する重力加速度を変更可能とする引張装置取付部品２を備える円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの底面に設けられる摩擦面１２の錘３の底面形状の一例を図示したものであり、建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ建築構造物等の揺れの方向性が予測可能な場合、錘の本体内部底面への接触面形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状を与えることで、特定方向への摩擦力を増加する事により建築構造物等の水平加速度慣性力増加に影響を与え、より効率的に共振を妨害する事を可能とする錘３の底面形状の一例を図示したものであり、地震災害等の揺れをともなう災害の発生時に建築構造物等の水平加速の方向が矢印７の方向の場合、摩擦面１２の本体内部底面６に接触する形状が矢印７の方向に摩擦抵抗が大きい形状の一例を図示したものである。
【００２０】  〔図８〕は、円柱形状の金属製の錘３、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクに設けられる引張装置取付部品２であり、水平方向への自由度が確保されているものである。
なお、〔図８〕は金属製の錘３に設置された状態を図示したものであるが、錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクに設置された場合も同様に作動するものである。
また、図中の引張装置取付部品２の角型リングにウレタン等の反発力を有する緩衝材１９を挿入することにより、角型リングと引張装置間における作動時の衝撃緩和、騒音防止、ならびに引張装置取付部品２が非作動時の状態に戻る動作を容易にするものである。
【００２１】  〔図９〕は、本考案を建築構造物等の床下に設置する場合の実施形態を示す概念図であり、本考案が地震災害等の揺れを伴う災害発生時に水平加速度の方向を選ばず水平加速度の増加と共振を妨害するものであることから、本考案の本体１を建築構造物等に水平に設置する限り設置箇所を選ばないものである。
また、本考案の特徴的な形状と構造は本体１が建築構造物等に水平に設置される限り、床下等のスペースが無い場所への設置を可能とするものである。
なお、本体１を建築構造物等に水平に設置する場合、本体内部の錘上面か底面の何れかを本体内部底面との接触面として選択することで、建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を可能とするものであり、また、建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ建築構造物等の揺れの方向性が予測可能な場合には錘の本体内部底面への接触面形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状の錘３を選択することにより効率的に共振を妨害する事を可能とするものである。
【００２２】  〔図１０〕は、この考案を天井裏に設置する場合の実施形態を示す概念図であり、〔００２１〕項の〔図９〕同様に、本考案の特徴的な形状と構造は本体１が建築構造物等に水平に設置される限り、建築構造物内の天井裏等のスペースが無い場所への設置を可能とするものである。
当然のことながら、錘の摩擦面の選択は可能である。
【００２３】  〔図１１〕は、本考案を床上に設置する場合の実施形態を示す概念図である。本考案の特徴的な形状と構造から、本体１が建築構造物等に水平に設置される限り、上部に冷蔵庫や家具等の設置を可能とするものである。
本考案は建築構造物等の構造体のみならず、床面にガムテープ等で本考案本体を固定することにより地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害し、床面等が固定されている建築構造物等の構造体へも影響を与え水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものである。
なお、本考案の本体は本文書においては機構、構造を解説するために、便宜上、上面、底面という名称を利用して解説を行っているが、実際には機能上で上面、底面の異なる部分は錘の摩擦面が異なるのみであり、設置に際して摩擦力の選択により上面、底面が決定するものである。
また本考案は地震災害等の発生時に建築構造物等全体の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する装置であり、〔図１１〕で示されている冷蔵庫あるいは家具等の倒壊に対し個別に対応するものではないが、建築構造物等全体の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害することにより、当然のことながら冷蔵庫あるいは家具等の倒壊も妨害されるものである。
【００２４】  〔図１２〕は、この考案を天袋に設置する場合の実施形態を示す概念図であり、〔００２１〕〔００２２〕〔００２３〕項と同様に、本考案の特徴的な形状と構造は本体１が建築構造物等に水平に設置される限り、建築構造物内の天袋等の収納部への設置を可能とするものであり、上部に収納物を載せる事も可能である。
【実施例】
【００２５】  この実施形態によれば、本考案は地震対策用揺れ妨害装置として、地震災害等の揺れを伴う災害発生時における建築構造物等の水平加速度の方向を選ばず、地震対策用揺れ妨害装置本体内部の錘が自由な角度の水平方向へと慣性移動する事により、錘の重量による重力加速度と建築構造物等へと設置された地震対策用揺れ妨害装置本体の水平加速度の波長差により、揺れの共振を妨害し、さらに錘と地震対策用揺れ妨害装置本体との摩擦による摩擦力、ならびに錘と地震対策用揺れ妨害装置本体内部のアンカーとの間に設けられる引張装置の引張力により、本考案の地震対策用揺れ妨害装置が設置される建築構造物等の揺れの水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものである。
したがって、本体を水平に設置するかぎり、設置の方角にかかわらず建築構造物等の床裏、床面、天井裏、天袋、押入れ、梁上、梁下等のいずれの場所においても機能を失うことなく、地震発生時の揺れの水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものである。【００２６】  この実施形態によれば、本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、一般的な地震対策用免震装置や地震対策用制振装置とは異なり、建築構造物等に設置される事により、地震災害等の揺れを伴う災害発生時における建築構造物等の揺れの水平加速度を受けて発生する本体内部の錘の重量による重力加速度と建築構造物等へと設置された地震対策用揺れ妨害装置本体の水平加速度の波長差、ならびに波長差を拡大する錘と本体との摩擦による摩擦力、錘と本体内部のアンカーとの間に設けられる引張装置の引張力により建築構造物等の地震災害時に発生する水平加速度の慣性力とは異なる揺れのサイクルを発生させることで揺れの水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものであり、地震発生時の揺れを建築構造物との間で遮断する地震対策用免震装置や建築構造物等を強化し揺れを抑える地震対策用制振装置とは異なる作動により揺れの水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものである。【００２７】  この実施形態によれば、本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、錘と本体内部のアンカーとの間に設けられる引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置が伸縮性能と曲げに対応する事、ならびに錘に設置される引張装置取付部品が水平方向への自由度を有する事から、引張装置が基準荷重長に達した場合、錘の重力加速方向を変化させる構造であり、建築構造物等の地震災害時に発生する水平加速方向とは異なる方向へと働く事により、揺れの水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものである。【００２８】  この実施形態によれば、本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部の錘の上面と底面に、それぞれ本体内部底面に接する面積が異なる接触面を有することにより、上面と底面の何れかを選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とする構造と形状を有することから、本考案の設置時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を可能とするものである。【００２９】  この実施形態によれば、本考案の本体は機能上で上面、底面の異なる部分は錘の摩擦面が異なるのみであり、設置に際して摩擦力の選択により上面、底面を決定することを可能とするものである。【００３０】  この実施形態によれば、本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部の錘の上面と底面に、それぞれ本体内部底面に接する面積が異なる接触面を有することにより、上面と底面の何れかを選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とする構造と形状を有することから、錘の本体内部底面への接触面の形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状に設定する事によって、特定方向への摩擦力を増加する事を可能とするものであり、建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ揺れの方向性が予測可能な場合、より効果的に地震対策用揺れ妨害装置として機能するものである。【００��１】  この実施形態によれば、本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本考案の本体を水平に建築構造物等に設置するかぎり、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に錘、引張装置という全ての機構が水平方向のいずれの角度にも作動する構造を与えられている事から、地震災害発生時の揺れの方向、設置される建築構造物等の構造、また設置の方角の如何にかかわらず、設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害するものであり。本体外形が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状である事が設置の自由度と容易さを確保するものである。【００３２】  この実施形態によれば、本考案は建築構造物等の構造体のみならず、床面等にガムテープ等で本考案本体を固定することにより地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所部分の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害し、床面等が固定されている建築構造物等の構造体に影響を与え建築構造物等全体の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害することを可能とするものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  この考案は、地震対策用揺れ妨害装置として建築構造物等に設置された場合、地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長を本考案の内部から発生させる事で設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する機構を有することにより、設置される建築構造物の構造ならびに建築構造物が建つ地盤を選ばないものである。
したがって、本考案の地震対策用揺れ妨害装置の本体が水平に建築構造物等に設置固定される限り設置箇所を選ばずに機能を発生することにより、本考案が起動する地震災害等による揺れ発生時には従来無防備であった建築構造物の構造体への衝撃や捩れといった加撃、ならびに固有振動数との共振を妨害し倒壊に至らしめまいとする装置として有用なものである。【００３４】  この考案は、〔００３３〕項で述べたように、地震対策用揺れ妨害装置として建築構造物等に設置された場合、地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長を本考案の内部から発生させる事で設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振の妨害、ならびに水平加速度の方向性を妨害する機構により、設置される建築構造物の構造ならびに建築構造物が建立されている地盤を選ばないものである。
したがって、建築構造物等の耐震性能を強化するために地震対策用免震装置や制振装置の設置が不可能な構造や環境条件下にある建築構造物において、地震災害等による揺れ発生時には従来無防備であった建築構造物の構造体への衝撃や捩れといった加撃、ならびに固有振動数との共振を妨害し倒壊に至らしめまいとする装置として有用なものである。【００３５】  この考案の地震対策用揺れ妨害装置は、〔００３４〕項で述べたように、建築構造物等の耐震性能を強化するために建築構造物等の大規模な耐震工事や地震対策用免震装置あるいは制振装置の設置が不可能な構造や環境条件下、あるいは軟弱地盤等の悪条件下にある建築構造物に対し、地震災害等による揺れ発生時に地震対策用揺れ妨害装置設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振の妨害、水平加速度の方向性を妨害する装置であることから、従来の地震対策用免震装置や制振装置の設置、あるいは耐震工事に求められる建築構造物等の基礎や構造体に対する大規模な設置工事を必要としないものであり、地震災害等による揺れ発生時には従来では震災対策が不可能であった建築構造物の構造体への衝撃や捩れといった加撃、ならびに固有振動数との共振を妨害し倒壊に至らしめまいとする装置として有用なものである。【００３６】  この考案は、地震対策用揺れ妨害装置として建築構造物等に設置された場合、地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長を本考案の内部から発生させる事で設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害すると共に水平加速度の方向性を妨害する機構により、設置される建築構造の構造ならびに建築構造物が建つ地盤を選ばないものである。
したがって、本考案の地震対策用揺れ妨害装置の本体が水平に建築構造物等に設置固定される限り設置箇所を選ばずに機能を発生させることが可能であることから、設置にあたり設置者に既存の建築構造物における構造等にかかわる特別な知識を必要とせず、設置箇所の判断が容易なものである。【００３７】  この考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体以外に錘、アンカー、引張装置、引張装置取付部品の４種の部品で構成される極めて単純な形状と構造により生産コストが安価であることから、従来の地震対策用免震装置や制振装置の設置、あるいは耐震工事よりも金銭的にユーザーが震災対策設備を導入する事を容易にするものであり、従来では震災対策が未対策であった建築構造物に対策が施されることにより、地震災害等による揺れ発生時に建築構造物の揺れを妨害し倒壊に至らせないことで震災被害者の増加を防止する装置として有用なものである。【００３８】  この考案は地震対策用揺れ妨害装置として、本体内部の錘上面と底面に、それぞれ本体内部底面に接する面積が異なる接触面が設けられ、上面と底面の何れかを選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とする構造と形状から、本考案の設置時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する波長を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を容易に可能とするものである。【００３９】  この考案の地震対策用揺れ妨害装置は、建築構造物の構造あるいは地耐力等の条件により、あらかじめ揺れの方向性が予測可能な場合、本体内部の錘の本体内部底面への接触面の形状を特定方向への摩擦面積を拡大させた形状に設定する事によって、特定方向への摩擦力を増加する事により、より効果的に地震対策用揺れ妨害装置として機能するものである。【００４０】  この考案は地震対策用揺れ妨害装置として、本体機構上で上面、底面の異なる部分は錘の摩擦面が異なるのみであり、設置に際して摩擦力の選択により本体の上面、底面を決定することを可能とするものである。したがって、本考案の設置にあたり設置者が摩擦力の選択のために本体を分解し設定する作業を必要としないものである。【００４１】  この考案のアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置は非作動時あるいは地震災害等の揺れを伴う災害終息時には錘を本体中心へと引き戻すと同時に自由長へと戻り素材に荷重によるストレス疲労が発生しない構造を有する事から、長期にわたる機能の維持を可能とするものであり、この構造により、一般的な使用環境下においてのメンテナンスフリーを実現するものである。【００４２】  この考案の地震対策用揺れ妨害装置は本体外形形状が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であることが、設置にあたり本体を水平に設置するかぎり、設置の方角を問わず機能を失わないことから、建築構造物等のスペースに制限がある床裏、床面、天井裏、天袋、押入れ、梁上、梁下等への設置を容易にしたものである。
【符号の説明】
【００４３】１    本体
２    引張装置取付部品
３    錘
４    アンカー
５    引張コイルばね
６    本体内部底面
７    建築構造物等の水平加速の方向
８    錘の重力方向
９    重力加速度の方向
１０  引張装置の引張方向
１１  錘の重量による本体内部底面との摩擦の方向
１２  錘の上面に設けられる摩擦面
１３  錘の底面に設けられる摩擦面
１４  摩擦調整用イモネジ
１５  摩擦調整用イモネジボルト孔
１６  イモネジ頭部
１７  最小摩擦設定状態
１８  最大摩擦設定状態
１９  緩衝材
【図１】
0003193915.tif 000003
【図２】
0003193915.tif 000004
【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】
0003193915.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003193915.tif 000012
【図１１】
0003193915.tif 000013
【図１２】
0003193915.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月1日(2014.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、地震発生時に地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長の重力加速度を本考案の本体内部の引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクが本体内部底面の可動範囲内を水平に自由な方向に滑って移動する事、ならびに錘が本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力により発生させる事で、地震災害等の揺れを伴う災害発生時に設置箇所の水平加速度の慣性力増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止する構造を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項２】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、箱形状本体であれば内部の四隅に、また円柱形状の本体であれば内部の内周面近くに本体中心から水平方向９０度間隔にアンカーが設けられ、アンカーと錘、あるいはアンカーとタンク間を結ぶ自由長と前記の錘あるいはタンクが本体側面に激突しない基準荷重時長を持つ引張コイルばね、またはゴムバンド等の伸縮性能を有し曲げに対応する引張装置を有する事により、可動範囲が規制された金属製の錘あるいは円柱形状の金属や樹脂製のタンクに液体を封入した錘が重力により、その場に留まろうとする力、地震発生時に重力を超えた揺れにより錘が水平移動しようとする重力加速度と建築構造物等の水平加速度との波長差、錘の重量による本体内部底面との摩擦力、ならびに引張コイルばね、またはゴムバンド等の引張装置により錘を本体中心へと引き戻そうとする力が発生し、さらに上記の装置全体が同時に作動することから、地震発生時に地震等の揺れに共振して建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力の波長とは異なる波長の重力加速度を本考案内部で発生させることにより、建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力増加と共振を妨害する構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項３】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、地震災害発生時の重力を超えた揺れにより建築構造物等が発生する水平加速度の慣性力が本体内部の錘を移動させ、引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が基準荷重時長に達した場合、錘の引張装置取付部品とアンカー部の引張装置取付部の自由度が確保されている事、ならびに設定される引張コイルばね、またはゴムバンド等が伸縮性能を有し、曲げに対応する事から、錘あるいはタンクの重力加速方向が建築構造物等の水平加速方向とは異なる方向へと働く構造を有することにより、建築構造物等の水平加速方向への慣性力増加と共振を妨害し建築構造物等の倒壊を防止する構造と形状を特徴とする請求項２記載の地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項４】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部に引張装置取付部品を備える円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンクの上面と底面に、それぞれ本体内部品底面に接する面積が異なる接触面を有することにより、上面と底面の何れかを本体内部底面への接触面として選択することで錘と本体内部底面との摩擦によって発生する摩擦力を選択可能とすることから、本考案の設置時に建築構造物等の水平加速度の慣性力による共振を妨害する重力加速度を微震から発生させるか、強震時のみ発生させるかの選択を可能とする構造と形状を特徴とする地震対策用揺れ妨害装置。
【請求項５】
本考案の地震対策用揺れ妨害装置は、本体内部の円柱形状の金属製の錘、あるいは錘として作用する液体が封入された円柱形状の金属や樹脂製のタンク、ならびに引張装置の引張コイルばね、またはゴムバンド等が水平方向のいずれの角度にも作動する構造を有する事で、建築構造物等の構造の如何にかかわらず、設置箇所部分の地震災害等の揺れを伴う災害発生時の水平加速度による共振に対応して作用することから、設置箇所を選ばないものであり、また本体外形が薄型の箱形状あるいは薄型の円柱形状であることから、本体を水平に設置するかぎり、設置の方角にかかわらず建築構造物のいずれの場所においても機能を失うことなく設置を容易にした構造と形状を特徴とする請求項２又は３に記載の地震対策用揺れ妨害装置。