(57)【要約】【課題】簡単な構造の免震装置およびこの免震装置を備えた免震構造物を提供する。【解決手段】柔軟な素材からなる容器２４に、多数の細片状の弾性体２６を収納して構成したダンパー２２を備えるようにする。弾性体２６はゴムチップで構成することが好ましい。また、上部構造体２８の下に設けられ、上部構造体２８の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面１８ａからなるすべり支承１８をさらに備え、ダンパー２２を上部構造体２８の側部３２と側壁２０との間に配置して上部構造体２８が側壁２０へ衝突することを防ぐようにしてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な素材からなる容器に、多数の細片状の弾性体を収納して構成したダンパーを備えることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記弾性体をゴムチップで構成したことを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
上部構造体の下に設けられ、前記上部構造体の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面からなるすべり支承をさらに備え、前記ダンパーを前記上部構造体の側部と側壁との間に配置して前記上部構造体が前記側壁へ衝突することを防ぐようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の免震装置。
【請求項４】
前記容器が、揺れに対する前記容器の復元力を増大するためのハンチ部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の免震装置。
【請求項５】
前記容器に空気抜き用の穴を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の免震装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の免震装置を備えることを特徴とする免震構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置およびこの免震装置を備えた免震構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅などの建物用の免震装置として、オイルの粘性を利用したオイルダンパーや、金属の延性を利用した鋼材ダンパーまたは鉛ダンパーなどの減衰要素を用いた免震装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、こうした免震装置は、一般にダンパー用の設置スペースが必要となるとともに、構造が比較的複雑で設置が容易ではなく、高価なものになるという問題があった。このため、構造が簡単で容易に設置できる安価な免震装置が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２９６６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構造の免震装置およびこの免震装置を備えた免震構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る免震装置は、柔軟な素材からなる容器に、多数の細片状の弾性体を収納して構成したダンパーを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る他の免震装置は、上述した発明において、前記弾性体をゴムチップで構成したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る他の免震装置は、上述した発明において、上部構造体の下に設けられ、前記上部構造体の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面からなるすべり支承をさらに備え、前記ダンパーを前記上部構造体の側部と側壁との間に配置して前記上部構造体が前記側壁へ衝突することを防ぐようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他の免震装置は、上述した発明において、前記容器が、揺れに対する前記容器の復元力を増大するためのハンチ部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の免震装置は、上述した発明において、前記容器に空気抜き用の穴を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る免震構造物は、上述した免震装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る免震装置によれば、柔軟な素材からなる容器に、多数の細片状の弾性体を収納して構成したダンパーを備えるので、簡単な構造で容易に設置することができるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、前記弾性体をゴムチップで構成したので、比較的安価な免震装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、上部構造体の下に設けられ、前記上部構造体の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面からなるすべり支承をさらに備え、前記ダンパーを前記上部構造体の側部と側壁との間に配置して前記上部構造体が前記側壁へ衝突することを防ぐようにしたので、水平方向および鉛直方向の変位を効果的に制御できるとともに、簡単な構造で容易に設置することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、すり鉢状に窪んだ表面からなるすべり支承であるため、地震後には自重により元の位置に戻ることが可能であるが、本発明に係る他の免震装置によれば、前記容器が、揺れに対する前記容器の復元力を増大するためのハンチ部を設ける場合は、揺れに対する容器の復元力の不足を補うことができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、前記容器に空気抜き用の穴を設けたので、地震エネルギー吸収時のダンパーからの空気の排出およびダンパーへの空気の供給を可能にするという効果を奏する。また、空気抜き用の穴は、圧縮時に、小さな穴から空気が抜けようとするため、それ自体もダンパーとしての役目を負う。
【００１６】
また、本発明に係る免震構造物によれば、上述した免震装置を備えるので、簡易に構築することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る免震装置の実施の形態を示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る免震装置を構成する容器を示す図であり、（１）は斜視図、（２）は（１）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る免震装置の作用説明図であり、（１）は通常時、（２）は水平方向地震時、（３）は鉛直方向地震時である。
【図５】図５は、本発明に係る免震装置を備える住宅建物の下部の分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明に係る免震装置を備える住宅建物の下部の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る免震装置および免震構造物の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
［免震装置］
まず、本発明に係る免震装置について説明する。以下では、本発明に係る免震装置を用いて既存建屋の一部屋を部分免震構造とした場合を例にとり説明する。
【００２０】
図１に示すように、本発明に係る免震装置１０は、既存建屋１２内の部分免震対象である部屋１４の既存床１６に所定の間隔で複数設けたすり鉢状のすべり支承１８と、部屋１４を区画形成する四方の既存壁２０（側壁）の下部を覆うように、既存壁２０に沿って設けたゴムチップダンパー２２とからなる。
【００２１】
図２に示すように、ゴムチップダンパー２２は、ゴム製の略直方体状のソフトケース２４（容器）に、多数の細片状のゴムチップ２６（弾性体）を収納して構成したダンパーである。このゴムチップダンパー２２は、既存床１６の上方に設けられた免震対象の上部構造体２８（例えば免震床）の側部をなす鉛直部材３０と既存壁２０との間に設けられる。地震時においては、水平方向および鉛直方向についてゴムチップ２６がダンパーの役割を果たし、上部構造体２８が水平方向に移動して既存壁２０に衝突することを防ぐようになっている。
【００２２】
より具体的には、ゴムチップダンパー２２は、地震時の変形時に、ゴムチップ２６間の空隙量の減少、ゴムチップ２６自体の圧縮変形、ゴムチップ２６間の摩擦等により、地震エネルギーを吸収する。地震後には、すり鉢状のすべり支承１８において自重により所定の位置に戻る。また、ゴムチップ２６を入れたソフトケース２４の復元力により、上部構造体２８を所定の位置に戻すための力として利用することも可能である。なお、復元力が不足する場合は、後述するように（図３を参照）、ソフトケース２４の側面材にハンチ部を付ける等の補強を行うことにより、ゴムチップ２６を入れたソフトケース２４の復元力を増大することも可能である。
【００２３】
ゴムチップ２６としては、例えば廃タイヤ等のゴム製のリサイクル材を細片状にしたものを用いることができる。また、使用するゴムチップ２６の大きさ（粒度）やソフトケース２４に収納するゴムチップ２６の充填密度ないし空隙率等を調整することにより、ゴムチップダンパー２２の剛性（衝撃吸収性）を設計要求に応じて自由に変更調整することが可能である。
【００２４】
ここで、上部構造体２８の鉛直部材３０の下端より若干上方の位置には、既存壁２０に向けて水平に延びる水平部材３２が設けられている。ゴムチップダンパー２２は、この水平部材３２の上下において、既存壁２０に沿って水平方向（図２中、紙面に垂直な方向）に連続して複数並設される。
【００２５】
水平部材３２の上側のゴムチップダンパー２２の上面には、既存壁２０から内方に向けて水平に延びる拘束部材３４が設けられており、ゴムチップダンパー２２の上方への移動を拘束している。この拘束部材３４は、鉛直部材３０の上端から高さＨだけ上方に延在し、その一端は略Ｌ字状断面の固定部材３６および図示しないアンカーボルト等により既存壁２０に固定される。このため、上側のゴムチップダンパー２２は上下を拘束部材３４と水平部材３２により、左右を鉛直部材３０と既存壁２０により挟み込まれた態様となる。なお、拘束部材３４、鉛直部材３０には、空気抜き用の貫通穴４０（空気穴）が複数設けられており、地震エネルギー吸収時のゴムチップダンパー２２からの空気の排出およびゴムチップダンパー２２への空気の供給を可能にしている。
【００２６】
一方、水平部材３２の下側のゴムチップダンパー２２は、すべり支承１８の平坦部の上に配置されている。このため、下側のゴムチップダンパー２２は上下を水平部材３２とすべり支承１８の平坦部により、左右を鉛直部材３０と既存壁２０により挟み込まれた態様となる。
【００２７】
また、拘束部材３４の他端には、鉛直下方に延びる停止部材３８が設けられている。この停止部材３８は、上部構造体２８の鉛直部材３０よりも水平距離Ｌだけ既存壁２０から遠い位置に配置されている。地震時に鉛直部材３０と停止部材３８が相対的に水平移動した際に、鉛直部材３０が停止部材３８に当たることで、過大な相対水平変位を未然に防止するようになっている。
【００２８】
すべり支承１８は、免震対象の上部構造体２８を支持しており、この上部構造体２８の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面１８ａを有する。地震のない通常時においては、すべり支承１８に対応して上部構造体２８の下面に突設した略半球面状の突起部４２がすべり支承１８の窪んだ中心部の定位置に当接配置されている。地震時に突起部４２がすべり支承１８上を滑動しても、地震後には、すり鉢状に窪んだ表面１８ａによって突起部４２は上部構造体２８の自重により定位置に戻る。このすべり支承１８を既存床１６に複数設けることにより、免震床などを構成する上部構造体２８は、地震時に水平を保つことができる。
【００２９】
図３は、ゴムチップダンパー２２のソフトケース２４の一例を示す図である。この図に示すように、ソフトケース２４は、ゴム製の前後左右の４枚の側面材２４ａ〜２４ｄおよび上面材２４ｅ、下面材２４ｆからなり、各面材２４ａ〜２４ｆには、空気抜き用の穴４４が多数設けられている。これにより、地震エネルギー吸収時のゴムチップダンパー２２からの空気の排出およびゴムチップダンパー２２への空気の供給を可能にしている。なお、各穴４４はゴムチップ２６の直径よりも小さくしてあり、穴４４からソフトケース２４内部のゴムチップ２６が抜け出ないようにしてある。
【００３０】
また、左右の側面材２４ａ、２４ｃの後部側にハンチ部４６を設けてソフトケース２４の剛性を向上させることもできる。こうすることで、揺れに対するソフトケース２４の復元力が増大し、ソフトケース２４が地震後に元の形状に戻りやすくなる。
【００３１】
なお、ソフトケース２４の各面材２４ａ〜２４ｆは、ゴム製に限るものではなく、伸縮性を有する柔軟な素材であれば、いかなる材料で構成してもよい。
【００３２】
上記構成の動作および作用について説明する。
図４（１）は通常時、（２）は水平方向の地震時、（３）は鉛直方向の地震時の概略的な挙動を示したものである。
【００３３】
図４（２）に示すように、水平方向の地震時に、上部構造体２８の鉛直部材３０が既存壁２０に相対接近すると、ゴムチップダンパー２２の内部のゴムチップ２６が圧縮変形して上下に伸張すること等によって地震エネルギーを吸収し、鉛直部材３０の接近に伴う衝撃力を緩和する。なお、地震後には、ゴムチップダンパー２２の復元力と、図示しないすべり支承１８の作用により、上部構造体２８は自重にて元の定位置に戻ることになる。このように、横方向（水平方向）の揺れに対してはすべり支承１８により揺れを免れるとともに、ゴムチップダンパー２２により上部構造体２８が既存壁２０に衝突するのを防ぐ。
【００３４】
図４（３）に示すように、鉛直方向の地震時に、上部構造体２８の水平部材３２が上方の拘束部材３４に相対接近すると、ゴムチップダンパー２２の内部のゴムチップ２６が圧縮変形して左右に伸張すること等によって地震エネルギーを吸収し、水平部材３２の接近に伴う衝撃力を緩和する。このようにすることで、上部構造体２８の鉛直方向変位の制御が可能となる。
【００３５】
本発明に係る免震装置１０によれば、すべり支承１６とゴムチップダンパー２２からなる簡単な構造で容易に設置できることから、既存建屋の部屋を部分的に免震構造に改築する場合に有効である。また、木造住宅等の簡易な建物を免震建物とする場合にも有効である。
【００３６】
また、ゴムチップダンパー２２およびすべり支承１８の端部側に配置した鉛直部材３０および水平部材３２により、地震時の水平変位および鉛直変位を制御することにより、既存壁２０への衝突防止と、鉛直方向変位の制御が可能である。
【００３７】
さらに、ゴムチップダンパー２２に使用する緩衝材としてのゴムチップ２６は、一般に軽量かつ加工が容易である。このゴムチップ２６としては、廃タイヤを用いたチップを用いれば安価であり、かつ環境保護の観点からも廃タイヤの有効利用も図れる。
【００３８】
［免震構造物］
次に、本発明に係る免震構造物について説明する。以下では、本発明に係る免震装置を備える住宅建物の場合を例にとり説明する。
【００３９】
図５に示すように、本発明に係る免震構造物としての住宅建物１００は、地盤面Ｇに設けた擁壁４８と、擁壁４８によって囲まれた居住領域の下部に所定間隔で複数設けた柱脚５０とを備えている。柱脚５０の上に、枠状の上部構造体２８が配置される。
【００４０】
図６に示すように、この住宅建物１００は、上記で説明した本発明に係る免震装置１０を備えている。柱脚５０の上端面には、すり鉢状に窪んだすべり支承１８が設けられ、ここに上部構造体２８の下面の突起部４２が配置される。突起部４２の直上には柱５２が設けられている。柱５２の下端部と上部構造体２８は、固定部材５４および図示しないアンカーボルト等を介して固定されている。
【００４１】
本実施の形態における鉛直部材３０は、柱脚５０の高さを考慮して、上部構造体２８の端部から下方に長く、上方に短い態様となっている。水平部材３２は、鉛直部材３０の上下方向中央の位置であって、上部構造体２８よりも低い位置に設けられる。ゴムチップダンパー２２は水平部材３２の上下において擁壁４８と鉛直部材３０との間に設けられる。
【００４２】
上記のように構成した住宅建物１００においても、上記の免震装置１０で説明したものと同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明に係る免震装置によれば、柔軟な素材からなる容器に、多数の細片状の弾性体を収納して構成したダンパーを備えるので、簡単な構造で容易に設置することができる。
【００４４】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、前記弾性体をゴムチップで構成したので、比較的安価な免震装置を提供することができる。
【００４５】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、上部構造体の下に設けられ、前記上部構造体の横方向の揺れを抑えるためのすり鉢状に窪んだ表面からなるすべり支承をさらに備え、前記ダンパーを前記上部構造体の側部と側壁との間に配置して前記上部構造体が前記側壁へ衝突することを防ぐようにしたので、水平方向および鉛直方向の変位を効果的に制御できるとともに、簡単な構造で容易に設置することができる。
【００４６】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、前記容器が、揺れに対する前記容器の復元力を増大するためのハンチ部を有するので、揺れに対する容器の復元力の不足を補うことができる。
【００４７】
また、本発明に係る他の免震装置によれば、前記容器に空気抜き用の穴を設けたので、地震エネルギー吸収時のダンパーからの空気の排出およびダンパーへの空気の供給を可能にする。
【００４８】
また、本発明に係る免震構造物によれば、上述した免震装置を備えるので、簡易に構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明に係る免震装置および免震構造物は、既設建屋の部分免震または木造住宅等の簡易な建物の免震に有用であり、特に、構造が簡単であることから容易に設置するのに適している。
【符号の説明】
【００５０】
１０  免震装置
１２  建屋
１４  部屋
１６  既存床
１８  すべり支承
１８ａ  表面
２０  既存壁（側壁）
２２  ゴムチップダンパー（ダンパー）
２４  ソフトケース（容器）
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  側面材
２４ｅ  上面材
２４ｆ  下面材
２６  ゴムチップ（弾性体）
２８  上部構造体
３０  鉛直部材
３２  水平部材
３４  拘束部材
３６  固定部材
３８  停止部材
４０  貫通穴（空気穴）
４２  突起部
４４  穴
４６  ハンチ部
４８  擁壁
５０  柱脚
５２  柱
５４  固定部材
１００  住宅建物（免震構造物）
Ｇ  地盤面
Ｈ  高さ
Ｌ  水平距離
【図１】
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【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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