JP2002030829A - 交換手段を有する転がり免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基礎と上部構造物を分離して地震の揺れを防
止でき、しかも浮力抑止機能を備えた交換手段を有する
転がり免震装置を提供する。 【解決手段】 上部受皿3の上面に中間部円板6を固定
し、中間部円板6の上面に中間部材7を介して上部フラン
ジプレート11を固定すると共に中間部円板6の上面と上
部フランジプレート11下面との間に中間部空間8を設
け、外枠5の上部に内側に向かって所定幅だけ水平に延
びる環状の上部円板9を中心から二等分して設け、中間
部空間8に摺動自在に挿入したことにより、台風時の建
物の外壁等にかかる風圧による浮力を、中間部円板6の
上面と上部フランジプレート11下面との間の中間部空間
8に挿入される上部円板9によって支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は、軽量建築物の
構造物に設置され、台風の発生時や地震発生時に建物が
浮き上がるのを防止する浮力抑止機能を備えた交換手段
を有する転がり免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の免震装置としては、たとえば特開
平3−228940公報に記載された様なものがある。すなわ
ち、従来の免震装置は、上部受皿と下部受皿の対向面に
鋼球を転動自在に介装し、下部受皿を基礎に配置すると
共に上部受皿を上部構造物に配置して基礎と上部構造物
を分離し、地震の揺れが上部構造物に伝わるのを防止す
るようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の免震装置の場合には、基礎と建物を分離するこ
とにより地震の水平方向の揺れに対して有効であるが、
台風発生時や地震発生時に建物に作用する浮力に対する
配慮がなされていない。台風の際には建物の外壁等にか
かる風圧により建物に浮力が大きくなり、建物が浮き上
がるおろれがある。

【０００４】この発明は上記した従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、基礎と上部構造物を分離して地震の揺れを防止で
き、しかも浮力抑止機能を備え、さらに、経年による点
検修理時に交換できる交換手段を有する転がり免震装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、基礎に配置される下部円錐面受皿と、
上部構造物に配置される上部受皿の対向面に転動自在に
介装される球体と、を備えたもので、地震発生時、球体
の転動で地震の揺れが上部構造物に伝わるのを防止す
る。そして、前記基礎側に配置され前記下部円錐面受皿
および上部受皿を取り囲むように外枠を設け、前記上部
受皿の上面に中間部円板を固定し、該中間部円板の上面
に中間部材を介して上部フランジを固定すると共に前記
中間部円板の上面と上部フランジ下面との間に円形の上
部空間を設け、一方、前記外枠の上部に内側に向かって
所定幅だけ水平に延びる環状の上部円板を中心から二等
分して着脱可能に設け、前記上部円板を前記中間部円板
の上面と上部フランジ下面との間の中間部空間に摺動自
在に挿入したことにより、台風時の建物の外壁等にかか
る浮力を、中間部円板上面と上部フランジ下面との間の
中間部空間に挿入される上部円板によって支持し、浮き
上がりを抑止することができる。

【０００６】前記上部フランジの上面の中心に所定幅と
所定長さの仕切プレートを垂直に設け、該仕切プレート
の片側面に仕切プレートと直交して複数ヶ所に所定幅と
所定長さのプレートを垂直に設け、前記仕切プレートの
反対側に仕切プレートと平行して前記フランジの上面の
側端部分に所定幅と所定長さのプレートを垂直に設け、
前記仕切プレート又はプレートのそれぞれの上端にＴ字
形の土台受板を水平に設け、前記上部フランジ上面と土
台受板の下面との間に形成した上部空間を設け、前記土
台受板の所定の複数ヶ所にボルトを通す孔を設けたこと
で、土台受板の下部の上部空間から操作して、土台の上
部から土台受板に向かって挿通したボルトの先端のナッ
トと、下部フランジプレート側のアンカーボルトの先端
のナットを緩め、土台受板の上部に載置した土台をジャ
ッキアップして必要に応じて交換手段を有する転がり免
震装置を交換することができる。

【０００７】前記球体を転動自在に保持する帯輪と、該
帯輪の外側に水平に固定される下部円板と、前記外枠の
内側に水平に延びる環状の小球体受円板と、下部フラン
ジの上部に設けた環状形円板と、を備え、前記小球体受
円板と環状形円板との上下面間に形成される下部空間に
前記下部円板を摺動自在に挿入したことにより球体がス
ムーズに移動する。

【０００８】また 、前記外枠の内側に前記小球体受円
板の外周の複数ヶ所に垂直に溶着した突片を介して水平
に着脱可能に設けたこにより、組立時の前記帯輪および
帯輪の外側に水平に固定した下部円板の装着と、経年に
よる点検修理等ができる。さらに、前記下部フランジの
上面の複数ヶ所に立設した丸棒の上部を環状形円板の下
面に設けた複数ケ所の孔に挿入し、前記丸棒の周りを取
り囲むようにコイルスプリングを設け、一方、前記帯輪
の外側に水平に固定される下部円板の外周の複数ヶ所に
小球体を溶着し、前記小球体受円板の下面の所定ヶ所に
半丸溝を全周に設け、前記下部空間に下部円板が摺動す
ると共に、前記下部空間に面する対向面に前記半丸溝に
嵌合する小球体を有し、 前記半丸溝に小球体が嵌脱自
在に圧接することで、建物の外壁等に掛かる日常的な風
圧による建物の揺動を抑止することができる。

【０００９】そして、前記外枠の外側の上部の複数ヶ所
にピン孔を有するピン受部材を設け、前記上部フランジ
の面の複数ケ所に前記ピン受部材の位置に合わせてピン
孔を設け、前記フランジの面のピン孔からピン受部材の
ピン孔に、必要に応じてピンを操作して嵌脱可能に挿入
することで、交換手段を有する転がり免震の据え付け時
の位置決めと、予め気象情報に基き台風接近時前記ピン
を操作してピン受部材のピン孔に挿入することで台風に
よる風圧で建物の揺動を防止することができる。

【００１０】また、前記下部フランジの面の複数ケ所に
排水の孔を設けたことで、突然の豪雨で床下に水が浸水
したとき建物の周囲の水が引いた後、交換手段を有する
転がり免震装置内に溜まった水を自然に排水することが
できる。

【００１１】さらに、前記交換手段を有する転がり免震
装置の内側および外側の各構成部材の全面に防錆のため
に亜鉛ケッキを施したことで耐用年数の長い交換手段を
有する転がり免震装置の錆びの発生を防止することがで
きる。

【００１２】そして、前記上部フランジプレートの下面
と上部円板の上面との間の隙間の上部円板の外周の上面
に小幅の短い毛を植毛したことで交換手段を有する転が
り免震装置内への塵埃等の侵入を防止することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明を図示の実施の
形態に基でいて詳細に説明する。図1ないし図7は、この
発明の実施の形態に係る交換手段を有する転がり免震装
置を示している。以下の説明では図1を中心に説明し、
適宜参照する図を表示するものとする。図1において、1
は交換手段を有する転がり免震装置全体を示しており、
この交換手段を有する転がり免震装置1は、建築物等の
基礎40と上部構造物50を構成する土台51の間に設けられ
ている。土台51の上には上部構造物の軸組である柱55が
立設される (図6参照)。交換手段を有する転がり免震装
置1は、基礎40と土台51の間の適宜ヶ所に複数配置され
る。

【００１４】交換手段を有する転がり免震装置1は、基
礎40に配置される円形の鋼鉄製下部円錐面受皿2と上部
構造物側の土台51に配置される円形の鋼鉄製上部受皿3
と、下部円錐面受皿2と上部受皿3の対向面間に転動自在
に介装される球体としての鋼球4と、を備えている。球
体の材料としては鋼鉄に限定されるものではなく、剛性
の高い材料であれば鋼鉄以外の金属を用いてもよい。下
部円錐面受皿2および上部受皿3の対向面には、鋼球4が
水平方向に全方位にわたって所定距離だけ転動移行可能
な円形の円錐面2a,水平面3aが設けられている。下部円
錐面受皿で、これの上面には、例えば、傾斜角1度の円
錐状斜面2aが形成される、上部受皿3の下面3aは水平面
としている。下部円錐面受皿2および上部受皿3における
鋼球4との接触面には潤滑油が塗布される。

【００１５】そして、基礎40側に配置され下部円水錐面
受皿2および上部受皿3を取り囲むように下部フランジ10
の上面に外枠5が設けられ、上部受皿3の上面には中間部
円板6を固定し、中間部円板6の上面には中間部材7を介
して上部フランジとしての上部フランジプレート11が固
定されると共に、中間部円板6上面と上部フランジプレ
ート11下面との間に円形の中間部空間8が設けられてい
る。中間部円板6の上面と上部フランジプレート11下面
は、その中心部分で中間部材7を介して溶着されてい
る。一方、外枠5の上部には内側に向かって所定幅だけ
水平に延びる環状の上部円板9が中心から二等分して設
けられ、この上部円板9が中間部円板6上面と上部フラン
ジプレート11下面との間の中間部空間8に摺動自在に挿
入されている。ここで、台風の祭に建物の屋根及び外壁
等に風圧がかかると建物に浮力が発生するが、中間部円
板6の上面と上部フランジプレート11の下面との間の上
部空間8に挿入される上部円板9によって支持される。特
に、中間部円板6の外形寸法は上部円板9の内径寸法より
大きいので、浮力が発生しても上部への抜脱が不可能で
あり、確実に浮き上がりを防止することが出来る。

【００１６】また、前記上部円板9を二等分したそれぞ
れを外枠5の上部に着脱可能に設けたことで、交換手段
を有する転がり免震装置1内の各構成部材の組立時の部
材の装着と、経年による内部の点検修理等に備える(図
1，図5参照) 。

【００１７】そして、下部円錐面受皿2と外枠5は共通の
下部フランジプレート10に固定されている。 この下部
フランジプレート10は基礎40に複数のアンカーボルト54
で固定される(図4、図6参照)。

【００１８】さらに、上部フランジプレート11上面の中
心に所定幅と所定長さの仕切プレート30を垂直に設け、
仕切プレート30の片側面には仕切プレート30と直交して
複数ケ所に所定幅と所定長さのプレート31を垂直に設
け,前記仕切プイレート30の反対側に仕切プレート30と
平行して前記フランジプレート11の上面の側端部分に所
定幅と所定長さのプレート31を垂直に設け、前記仕切プ
レート30及びプレート31のそれぞれの上端にＴ字形の土
台受板32を水平に設け、前記上部プランジプレート11上
面と土台受板32の下面との間に形成する上部空間33を設
け、土台受板32の上面に載置した土台51をジャッキアッ
プして、土台51の上から土台受板32に向かって挿通した
ボルト52の先端のナット52aと、下部フランジプレート1
0側のアンカーボルト54の先端のナット54aとを操作して
緩め、交換手段を有する転がり免震装置1の点検修理時
の交換に備えるものである。そして、土台51は上記した
土台受板32に複数のボルト52によって固定される(図1，
図6、参照)。

【００１９】また、前記鋼球4には、鋼球4を転動自在に
保持する帯輪12と、この帯輪12の外側に水平に固定され
る下部円板13の外周の複数ヶ所に小球体14を溶着し、小
球体受円板15の外周の複数ヶ所に垂直に溶着した突片15
aを介して外枠5の内側に水平に着脱可能に設け、下部円
板13等の装着と点検修理等に備えるものである。そし
て、下部フランジプレート10の上面の複数ヶ所に立設し
た丸棒17の上部を環状形円板16の下面に設けた複数ケ所
の孔19の上部に空隙19aを設けて挿入し、前記丸棒17の
周りを取り囲むように前記下部フランジプレート10の上
面と前記環状形円板16下面にコイルスプリング18を溶着
し、前記小球体受円板15の下面と環状形円板16の上面と
の間に形成される下部空間20を設け、地震の揺動時前記
下部円板13が前記下部空間20に摺動し、一方、小球体受
円板15の下面の所定ヶ所に半丸溝21を全周に設け、前記
半丸溝21に小球体14が嵌脱自在に圧接し、前記半丸溝21
に前記小球体14が嵌合することで、日常的な風圧による
建物の揺動を抑止することができる。(図1，図2，図3参
照)。

【００２０】また、外枠5の外側の上部の複数ヶ所にピ
ン孔25aを有するピン受部材23を固定し、上部フランジ
プレート11の面の複数ヶ所にピン受部材23の位置に会わ
せてピン孔25を設け、該ピン孔25を介してピン受部材23
のピン孔25aにピン24を操作して嵌脱可能に挿入し、交
換手段を有する転がり免震装置1を据付ける際、基礎側
と上部構造物側とのずれによる位置を確定するものであ
る。そして、上部フランジプレート11の上面の複数ヶ所
にピン24を鎖24aで繋留しておくものである(図5，図7参
照)。

【００２１】そして、下部フランジプレート10の面の複
数ヶ所に排水孔22を有し、突然の豪雨で床下に水が浸水
したとき、建物の周囲の水が引いた後、交換手段を有す
る転がり免震装置1内に溜まった水を自然に排水するた
めのものである(図1参照)。

【００２２】交換手段を有する転がり免震装置1の外側
及び内側の各構成部材の全面に亜鉛メッキを施して耐用
年数に備えたものである。

【００２３】上部フランジプレート11の下面と、上部円
板9の上面との間の隙間27の上部円板9の上面の外周に小
幅の短い毛26を植毛し、交換手段を有する転がり免震装
置1内に塵埃等の侵入を防止するためのものである(図1,
図2，図3参照)。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、基礎側に配置される下部円錐面受皿と上
部構造物に配置される上部受皿の間に球体を転動自在に
介装して、基礎と上部構造物を分離したので、地震発生
時、球体の転動で地震の揺れが上部構造物に伝わるのを
防止することができる。そして、基礎側に配置された外
枠に設けた上部円板を、上部受皿上面に設けた中間部円
板の上面と上部フランジ下面との間の中間部空間に摺動
自在に挿入したので、台風時、基礎と建物が分離してい
る状態で建物の外側などに風圧がかかり建物に浮力が発
生しても、浮力を上部円板によって支持することがで
き、建物の浮き上がりを抑止することができる。そし
て、着脱可能にした上部円板を交換手段を有する転がり
免震装置内の構成部材の装着と、点検修理等に備えたも
のである。

【００２５】請求項2に記載の発明によれば、前記上部
フランジの上面の中心に所定幅と所定長さの仕切プレー
トを垂直に設け、該仕切プレートの片側面に仕切プレー
トに直交する複数ヶ所に所定幅と所定長さのプレートを
垂直に設け、前記仕切プレートの反対側に仕切プレート
と平行して上部フランジ上面の側端部分に所定幅と所定
長さのプレートを垂直に設け, 前記仕切プレート及び
プレートのそれぞれの上端にＴ字形の土台受板を水平の
設け、該土台受板の所定の複数ヶ所にボルトを通す孔を
設けたことで、前記土台受板の上面に載置される土台を
ジャッキアップし、前記上部空間から操作してボルトの
先端のナットを緩め、前記下部フランジプレート側のア
ンカーボルトの先端のナットを緩め、交換手段を有する
転がり免震装置を取り外し交換することができる。

【００２６】請求項3に記載の発明によれば、球体を転
動自在に保持する帯輪と、該帯輪の外側に水平に固定さ
れる下部円板と、前記外枠の内側に水平に設けた環状の
小球体受円板と、下部フランジの上部に設けた環状形円
板と、を備え、前記小球体受円板と環状形円板との上下
面間に形成される下部空間に前記下部円板を摺動自在に
挿入したことにより、帯輪に案内されて球体がスムース
に移動する。

【００２７】請求項4に記載の発明によれば、前記外枠
の内側に小球体受円板の外周の複数ヶ所に垂直に溶着し
た突片を介して水平に着脱可能に設け、前記下部フラン
ジの上面の複数箇ケ所に立設した丸棒の上部を、環状形
円板の下面に設けた複数ケ所の孔に挿入し、前記丸棒の
周りを取り囲むようにコイルスプリングを設け、前記小
球体受円板と環状形円板との上下面間に形成される下部
空間を設け、一方、前記帯輪の外側に水平に固定される
下部円板の外周の複数ヶ所に小球体を溶着し、前記小球
体受円板の下面の所定ヶ所に半丸溝を全周に設け、前記
半丸溝に前記小球体が嵌脱自在に圧接し、前記半丸溝に
小球体が嵌合することで建物の外壁等にかかる日常的な
風圧による建物の揺動を抑止することができる。

【００２８】請求項5に記載の発明によれば、前記外枠
の外側の上部の複数ヶ所にピン孔を有するピン受部材を
設け、前記上部フランジの面の複数ケ所に前記ピン受部
材の位置に合わせてピン孔を設け、前記上部フランジの
ピン孔からピン受部材のピン孔にピンを必要に応じて操
作し、嵌脱可能に設けたことで交換手段を有する転がり
免震装置の基礎への据付け時の上下の位置決めと、予め
気象情報に基き台風接近時前記ピンを操作してピン受部
材のピン孔に挿入することで台風の風圧による建物の揺
動を防止することができる。

【００２９】請求項6に記載の発明によれば、前記下部
フランジの面の複数ケ所に排水の孔を設けたことで、突
然の豪雨等で床下に水が浸水した場合、床下の水が引い
た後、交換手段を有する転がり免震装置内に溜まった水
を自然に排水することができる。

【００３０】請求項7に記載の発明によれば、交換手段
を有する転がり免震装置の外側及び内側の各構成部材の
全面に亜鉛メッキを施したことで、交換手段を有する転
がり免震装置の錆びの発生を防止し耐用年数に備えるこ
とができる。

【００３１】請求項8に記載の発明によれば、下部円錐
面受皿及び上部受皿における球体との接触面には潤滑油
を塗布しておくことにより、地震時の揺動での球体の転
動面の潤滑性がよくなる。請求項9に記載の発明によれ
ば、上部フランジプレートの下面と上部円板の上面との
間の隙間の上部円板の上面の外周に小幅の短い毛を植毛
することで交換手段を有する転がり免震装置内に塵埃等
の侵入を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】図1はこの発明の実施の形態に係る交換手段を有
する転がり免震装置の縦断面図であり図4のＡ−Ａ線、
図5のＢ−Ｂ線の各断面に対応する。

【図2】図2は図1の交換手段を有する転がり免震装置の
下部円錐面受皿が図中右へ移動した状態の断面図であ
る。

【図3】図3は図1の交換手段を有する転がり免震装置の
下部円錐面受皿が図中左に移動した状態の断面図であ
る。

【図4】図4は図1のＡ−Ａ線断面図である。

【図5】図5は図1のＢ−Ｂ線断面図である。

【図6】図6は交換手段を有する転がり免震装置の斜視図
である。

【図7】図7は交換手段を有する転がり免震装置のピン受
部材の要部拡大図である。

【符号の説明】

1 交換手段を有する転がり免震装置、40 基礎、50
上部構造物、2 下部円錐面受皿、3 上部受皿、4 鋼
球、5 外枠、6 中間部円板、7 中間部材、8 中間部
空間、9 上部円板、9a 隙間、10 下部フランジプレ
ート、11 上部フランジプレート、12 帯輪、13 下部
円板、14 小球体、15 小球体受円板、16 環状形円
板、16a 突片、17 丸棒、18 コイルスプリング、19
孔、20 下部空間、21 半丸溝、22 排水孔、23 ピ
ン受部材、24 ピン、25 ピン孔、26 毛、27 隙間、
30 仕切プレート、31 プレート、32 土台受板、33
上部空間、53 孔、

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎に配置される下部円錐面受皿と、上
   部構造物に配置される上部受皿と、前記下部円錐面受皿
   と上部受皿の対向面に転動自在に介装される球体と、を
   備えた交換手段を有する転がり免震装置において、 前記基礎側に配置され前記下部円錐面受皿および上部受
   皿を取り囲むように外枠を設け、 前記上部受皿の上面に中間部円板を固定し、該中間部円
   板の上面に中間部材を介して上部フランジを固定すると
   共に前記中間部円板の上面と上部フランジ下面との間に
   円形の上部空間を設け、 一方、前記外枠の上部に内側に向かって所定幅だけ水平
   に延びる環状の上部円板を中心から二等分して着脱可能
   に設け、前記上部円板を前記中間部円板の上面と、上部
   フランジ下面との間の上部空間に摺動自在に挿入したこ
   とを特徴とする交換手段を有する転がり免震装置。
2. 【請求項２】 前記上部フランジの上面の中心に所定幅
   と所定長さの仕切プレートを垂直に設け、該仕切プレー
   トの片側面に仕切プレートと直交する複数ケ所に所定幅
   と所定長さのプレートを垂直に設け、前記仕切プレート
   の反対側に仕切プレートに平行して前記上部フランジの
   上面の側端部分に所定幅と所定長さのプレートを垂直に
   設け、前記仕切プレート又はプレートのそれぞれの上端
   にＴ字形の土台受板を水平に設け、前記土台受板の所定
   の複数箇所にボルトを通す孔を設けたことを特徴とする
   請求項1に記載の交換手段を有する転がり免震装置。
3. 【請求項３】 前記球体を転動自在に保持する帯輪と、
   該帯輪の外側に水平に固定される下部円板と、前記外枠
   の内側に水平に延びる環状の小球体受円板と、下部フラ
   ンジの上部に設けた環状形円板と、を備え、前記小球体
   受円板と環状形円板との上下面間に形成される下部空間
   に、前記下部円板を摺動自在に挿入したことを特徴とす
   る請求項1に記載の交換手段を有する転がり免震装置。
4. 【請求項４】 前記外枠の内側に前記小球体受円板の外
   周の複数ケ所に垂直に溶着した突片を介して水平に着脱
   可能に設け、前記下部フランジの上面の複数箇所に立設
   した丸棒の上部を環状形円板の下面に設けた複数ケ所の
   孔に挿入し、前記丸棒の周りを取り囲むようにコイルス
   プリングを設け、 一方、前記帯輪の外側に水平に固定される下部円板の外
   周の複数ケ所に小球体を溶着し、前記小球体受円板の下
   面の所定箇所に半丸溝を全周に設け、前記下部空間に下
   部円板が摺動すると共に、前記下部空間に面する対向面
   に前記半丸溝に嵌合する小球体を有し、前記半丸溝に小
   球体が嵌脱自在に圧接することを特徴とする請求項3に
   記載の交換手段を有する転がり免震装置。
5. 【請求項５】 前記外枠の外側の上部の複数箇所にピン
   孔を有するピン受部材を設け、前記上部フランジの面の
   複数箇所に前記ピン受部材の位置に合わせてピン孔を設
   け、前記上部フランジのピン孔からピン受部材のピン孔
   にピンを必要に応じて操作し、嵌脱可能に設けたことを
   特徴とする請求項1に記載の交換手段を有する転がり免
   震装置。
6. 【請求項６】 前記下部フランジの面の複数箇所に排水
   の孔を設けたことを特徴とする請求項1に記載の交換手
   段有する転がり免震装置。
7. 【請求項７】 前記交換手段を有する転がり免震装置の
   内側又は外側の各構成部材の全面に、亜鉛ケッキを施し
   たことを特徴とする請求項1に記載の交換手段を有する
   転がり免震装置。
8. 【請求項８】 前記下部円錐面受皿及び上部受皿におけ
   る球体との接触面には潤滑剤を塗布されている請求項1
   に記載の交換手段を有する転がり免震装置。
9. 【請求項９】 前記上部フランジの下面と、上部円板の
   上面との間の隙間の上部円板の外周の上面に小幅で短い
   毛を植毛したことを特徴とする請求項1に記載の交換手
   段を有する転がり免震装置。