(57)【要約】【課題】  建物の上下の揺れと横揺れを吸収することができ、免震機能が優れていると共に、構造が簡単で価格的に安価であり、木造建築や低層コンクリート建物のような比較的小規模な建物に適した免震装置を提供する。【解決手段】  建物の基礎上に固定するベース部材１の上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面９を設け、土台に固定する上部受震部材２で、上下動可能となるスリーブ３と、このスリーブ３と上部受震部材２との間に縮設した弾性体４を保持し、上記ベース部材１の皿面９上に転動可能となるよう配置した鋼球５に上記スリーブ３を載置し、上記ベース部材１と上部受震部材２を、係脱可能となるよう上下に結合する複数の掛け金機構６と、ベース部材１と上部受震部材２を互いに引き寄せる複数のスプリング７で結合している。【選択図】  図１
2005226423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎と土台の間に配置し、建物の上下動と横揺れを吸収するための免震装置であり、基礎上に固定するベース部材の上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面を設け、このベース部材上に対向する状態で土台に固定する上部受震部材で、上下動可能となるスリーブと、このスリーブと上部受震部材との間に縮設した弾性体を保持し、上記ベース部材の皿面上に転動可能となるよう配置した鋼球に上記スリーブを載置し、上記ベース部材と上部受震部材を、係脱可能となるよう上下に結合する複数の掛け金機構と、ベース部材と上部受震部材を互いに引き寄せる複数のスプリングで結合した免震装置。
【請求項２】
上記ベース部材の上面に設けた皿面の中心部に、鋼球が安定よく納まる凹部を形成し、上記掛け金機構が、上部受震部材側に設けた係止片と、この係止片に対して係脱自在とにるようベース部材側に枢止したフック金具とで形成され、上記ベース部材と上部受震部材が、設定した間隔よりも接近するとフック金具が係止片から自動的に外れるようになっている請求項１に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、建物の基礎と土台の間に配置し、地震発生時の建物の上下の揺れと横揺れを吸収するための木造建築や低層コンクリート建物に適した免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般建築のような木造建築は、鉄筋や鉄骨の建物に比べて構造的に耐震性に劣ることは知られており、先の震災で多くの木造家屋が倒壊した事実からも明らかである。【０００３】  先の震災以後、建物の免震に対する関心が高まり、このため、ビルやマンション等の大型の建物に対して、免震装置の提案や採用がなされている。【０００４】  従来の免震装置としては、例えば、建物の基礎上に固定するベース部材の上面に傾斜状の皿面を設け、この皿面上に載置した鋼球で建物を支持し、地震発生時の横揺れを鋼球の転動で建物に対して逃がすようにしたものや、建物の基礎上に、常時圧力流体を供給する支持部材を配置し、この支持部材で建物を支持し、地震発生時の振動を圧力流体の制御によって吸収するようにしたものが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ところで、地震における振動伝達のメカニズムは、先ず、上下の振動から始まり、続いて横揺れに移行することは良く知られているところである。【０００６】  しかしながら、前者のような従来の免震装置では、上下の振動に対する免震機能がないため、上下の振動を建物が直接受けることになり、免震機能が極めて低いという問題がある。【０００７】  また、後者のような圧力流体を使用した免震装置は、装置全体が大掛かりなものとなり、木造建築や低層コンクリート建物のような比較的小規模な建物には採用が困難である。
このように、建物の免震に対する関心が高まる中で、木造建築のような比較的小規模な建物に対して採用が可能な、免震効果に優れ、かつ、構造が簡単で価格的な安価な免震装置の提案が待たれているのが現状である。【０００８】  そこで、この発明の課題は、建物の上下の揺れと横揺れを吸収することができ、免震機能が優れていると共に、構造が簡単で価格的に安価であり、木造建築や低層コンクリート建物のような比較的小規模な建物に適した免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記のような課題を解決するため、この発明は、建物の基礎と土台の間に配置し、建物の上下動と横揺れを吸収するための免震装置であり、基礎上に固定するベース部材の上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面を設け、このベース部材上に対向する状態で土台に固定する上部受震部材で、上下動可能となるスリーブと、このスリーブと上部受震部材との間に縮設した弾性体を保持し、上記ベース部材の皿面上に転動可能となるよう配置した鋼球に上記スリーブを載置し、上記ベース部材と上部受震部材を、係脱可能となるよう上下に結合する複数の掛け金機構と、ベース部材と上部受震部材を互いに引き寄せる複数のスプリングで結合した構成を採用したものである。【００１０】  上記ベース部材の上面に設けた皿面の中心部に、鋼球が安定よく納まる凹部を形成し、上記掛け金機構が、上部受震部材側に設けた係止片と、この係止片に対して係脱自在とにるようベース部材側に枢止したフック金具とで形成され、上記ベース部材と上部受震部材が、設定した間隔よりも接近するとフック金具が係止片から自動的に外れるようになっている構造とすることができる。【００１１】  ここで、上記ベース部材は、建物の基礎上にボルトでの締結により固定し、皿面の周囲が立ち上がった周壁になり、鋼球が転がり出ることのないようになっていると共に、この皿面の外側周囲の位置にフック金具が起伏等可能に枢止されている。【００１２】  また、上部受震部材は、建物の土台における下面にボルトでの締結により固定し、その下面中央部に設けた筒状部内に、スリーブと強力な皿バネを用いた弾性体が収納され、スリーブはその下部に鋼球に対して外嵌する半球状の凹部が形成され、上記筒状部を囲む外側に、フック金具と対応する配置で係止片が下向きに突出するよう設けられている。【００１３】  更に、ベース部材と上部受震部材を互いに引き寄せるスプリングは、上下端をベース部材と上部受震部材に係止すると共に、上部受震部材の下面でスプリングの係止部分には、スプリングが納まる下部大径の筒状スカートが設けてある。
【発明の効果】
【００１４】  この発明によると、基礎上に固定するベース部材の上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面を設け、土台に固定する上部受震部材で、上下動可能となるスリーブと、このスリーブと上部受震部材との間に縮設した弾性体を保持し、上記皿面上に転動可能となるよう配置した鋼球に上記スリーブを載置し、上記ベース部材と上部受震部材を、スプリングで結合すると共に、係脱可能となる複数の掛け金機構で上下に結合するようにしたので、地震発生時初期の縦揺れを弾性体の収縮で吸収することができ、また、縦揺れに続く横揺れをベース部材の皿面と鋼球の位相のずれと、スプリングによって吸収することができ、これにより、地震発生による縦揺れと横揺れの何れも効果的に吸収することにより、地震の振動から建物を確実に守ことができることになる。【００１５】  また、ベース部材と上部受震部材、スリーブ、弾性体、鋼球というシンプルな構成であるので、構造が簡単で製作コストが廉価であると共に、取り付けが簡単で工期も短くてすむという効果があり、木造建築のような比較的小規模な建物にの免震裝置として最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  基礎上に固定するベース部材の上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面を設け、このベース部材上に対向する状態で土台に固定する上部受震部材で、上下動可能となるスリーブと、このスリーブと上部受震部材との間に縮設した弾性体を保持し、上記ベース部材の皿面上に転動可能となるよう配置した鋼球に上記スリーブを載置し、上記ベース部材と上部受震部材を、係脱可能となるよう上下に結合する複数の掛け金機構と、ベース部材と上部受震部材を互いに引き寄せる複数のスプリングで結合する。
【実施例１】
【００１７】  図示のように、免震装置は、建物Ａの基礎Ｂ上に固定するベース部材１と、このベース部材１上に対向する状態で土台Ｃに固定する上部受震部材２と、上部受震部材２で上下動可能となるよう保持したスリーブ３及び弾性体４と、上記ベース部材１とスリーブ３の間に配置した直径約５０ｍｍ程度の鋼球５と、上記ベース部材１と上部受震部材２を、係脱可能となるよう上下に結合する複数の掛け金機構６と、ベース部材１と上部受震部材２を互いに引き寄せる複数のスプリング７とで構成されている。【００１８】  上記ベース部材１は、建物Ａの基礎Ｂ上に載置してボルト等で締結するベース板８の上面中央に、上面に中心部へ向けて下がり傾斜となる皿面９を有する円形の皿板部分１０を設け、この皿面９の外周は鋼球５が転がり出ることのないように立ち上がった周壁１１になり、皿面９の中心部に、鋼球５が安定よく納まる凹部１２が形成されている。【００１９】  上記上部受震部材２は、土台Ｃの下面に重ねてボルト等で締結するプレート１１３の下面中央に、下向きに突出する筒状部１４を突設し、この筒状部１４内に、上下動自在となる円軸状のスリーブ３と、スリーブ３とプレート１３の間に縮設され、耐圧縮力の強力な複数の皿バネを用いた弾性体４とが収納され、上記スリーブ３はその下部に鋼球５に対して回転を許容するよう外嵌する半球状の凹部１５が形成されている。【００２０】  上記掛け金機構６は、ベース部材１における皿板部分１０の外周面に、合計四個のブラケット１６を周方向に等間隔の配置で固定し、各ブラケットｌ６にフック金具１７の下端を枢止し、フック金具１７はブラケット１６への枢止部分を支点に起伏回動自在となり、先端側の重量を重くすることにより、起立姿勢から外方へ自動的に倒れるようになっている。【００２１】  上記上部受震部材２の下面で筒状部１４を囲む周囲の位置に、フック金具１７と対応する配置となるよう係止片１８が下向きに突設され、鋼球５が凹部１２内に納まり、鋼球５上のスリーブ３と上部受震部材２の間に縮設した弾性体４が静止時の建物Ａの重量で圧縮された状態で、上記フック金具１７を起立操作すると、その先端のフックを係止片１８の下端屈曲部に係合させることができるようになっている。【００２２】  このように、フック金具１７と係止片１７を係合させると、弾性体４が圧縮された状態で、ベース部材１と上部受震部材２が上下に結合され、基礎Ｂに対して建物Ａが固定化されると共に、地震発生時の上下の縦揺れでベース部材１が上昇し、弾性体４が圧縮を受けて縮むことで上下の揺れを吸収し、このとき、フック金具１７は上昇することで係止片１８との係止の拘束が解かれ、このフック金具１７は、自重で外側に付倒することで係止片１８から外れ、ベース部材１と上部受震部材２は上下の結合が解かれることになる。【００２３】  また、ベース部材１と上部受震部材２を互いに引き寄せる緊張状態のスプリング７は、フック金具１７と係止片１８の外側位置において、上下端をベース部材１と上部受震部材２に設けた係止孔の部分に係止すると共に、上部受震部材２の下面で各スプリング７の係止部分には、スプリング７が納まる下部大径の筒状スカート１９が設けてあり、横揺れ発生時に変形���るスプリング７をスカート１９で保持するようにしている。【００２４】  なお、上記ベース部材１は、図１の場合、基礎Ｂの交差する部分に配置するようベース板８が四方に張り出した形状のものを示したが、ベース板８は、基礎Ｂのコーナや直線部に対応する平面形状に形成すればよい。【００２５】  この発明の免震装置は、上記のような構成であり、木造建築や低層コンクリート建物における基礎Ｂと土台Ｃの間に平面的に必要な数を配置する。【００２６】  免震装置は、ベース部材１を基礎Ｂ上にボルト等の締結で固定化すると共に、土台Ｃの下面でベース部材１の直上に上部受震部材２をボルト等の締結で固定化し、ベース部材１の皿面９に鋼球５を配置すると共に、上部受震部材２の筒状部１４で保持したスリーブ３を鋼球５に載置し、フック金具１７を係止片１８に係合させると共に、ベース部材１と上部受震部材２をスプリング７で結合しておく。【００２７】  図２は、免震装置の平常時の状態を示し、鋼球５は皿面９の凹部１２に収まり、弾性体４が静止時の建物Ａの重量で圧縮された状態で、強力な角形のスプリング７はベース部材１と上部受震部材２を互いに引き寄せ、かつ、フック金具１７が係止片１８に係合し、ベース部材１と上部受震部材２が上下に結合され、これにより、平常時の建物Ａは強風を受けても揺れることのないよう基礎Ｂ上に安定よく固定支持されている。【００２８】  図３は、地震発生時初期の縦揺れの吸収状態を示し、地面から基礎Ｂに伝わる上昇波Ｐは、基礎Ｂからベース部材１と鋼球５及びスリーブ３に伝わり、スリーブ３の上昇を弾性体４の圧縮で吸収することにより、建物Ａの上下動を緩慢化する。【００２９】  上記弾性体４を圧縮してベース部材１と鋼球５及びスリーブ３が上昇すると、ベース部材１と上部受震部材２の距離が接近し、フック金具１７の係止片１８に対する係合の拘朿が解かれ、フック金具１７は外方へ自動的に付倒して係止片１８との係合が解け、ベース部材１と上部受震部材２の上下の結合が解除される。【００３０】  図４は、地震発生時に縦揺れに続いて発生する横揺れの吸収状態を示し、基礎とこれに固定したベース部材が横揺れ波Ｓで横揺れすると、建物Ａ側のスリーブ３で保持された鋼球５は初期の位置を保とうとするので、ベース部材１は鋼球５に対して横移動して横揺れを逃がすことにより、建物Ａの横揺れを緩慢化する。【００３１】  地震の横揺れは方向を問わないが、ベース部材１の皿面９は円形に形成され、鋼球５は横揺れと同時に上昇勾配のある皿面９を横揺れ方向に沿って昇ることで、全方向の横揺れに対応することができ、また、ベース部材１と上部受震部材２を緊張状態で結合するスプリング７も、ベース部材１と上部受震部材２を対向位置に戻そうとする弾性で横揺れの抑制を行うことになる。【００３２】  このように、地震発生による、初期の縦揺れは弾性体４の収縮によって吸収し、続いて横揺れは、ベース部材１の皿面９と鋼球５の位相のずれによって吸収することにより、地震の振動から建物Ａを守ことができる。【００３３】  地震の振動が収まれば、鋼球５が皿面９の傾斜に沿って移動し、中心部の凹部１２に収まるので、この後、フック金具１７を係止片１８に係合させれば、初期の状態に��帰することになる。【００３４】  なお、当初の取り付け時及び地震後の修復に際し、ベース部材１と上部受震部材２の上下の間隔は、図示省略したが、基礎Ｂに対するベース部材１の取り付け部分及び土台Ｃに対する上部受震部材２の取り付け部分にねじ機構を採用し、このねじ機構によって上下の間隔を調整すること対応することができるようにしておけばよい。【００３５】  また、図示省略したが、当初ベース部材１と上部受震部材２とを皿ばねを用いた弾性体４の反圧縮力に対抗して、上下のベース部材１と上部受震部材２を締め付けるねじがあり、これにより、フック金具１７がかかることになる。なお、地震発生後の復旧の時も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の免震装置を示す分解斜視図
【図２】この発明の免震装置を示す使用状態の平常時の縦断正面図
【図３】この発明の免震装置を示す使用状態の縦揺れ吸収時の縦断正面図
【図４】この発明の免震装置を示す使用状態の横揺れ吸収時の縦断正面図
【符号の説明】
【００３７】１      ベース部材
２      上部受震部材
３      スリーブ
４      弾性体
５      鋼球
６      掛け金機構
７      スプリング
８      ベース板
９      皿面
１０    皿板部分
１１    周壁
１２    凹部
１３    プレート
１４    筒状部
１５    凹部
１６    ブラケット
１７    フック金具
１８    係止片
１９    スカート
Ａ      建物
Ｂ      基礎
Ｃ      土台
【図１】
2005226423.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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