JP2006207365A - 住宅の災害抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工事の容易化や構造の簡素化を図ることができ、しかも、風等で住宅が揺れて居住者に不安感や不快感等を与えるおそれの少ない住宅の災害抑制装置を提供する。
【解決手段】 住宅の基礎１と土台２との間に、免震装置１０と揺れ防止装置とをそれぞれ介在設置し、免震装置１０を、住宅の基礎１に設置される第一の受皿１１と、住宅の土台２に設置されて第一の受皿１１に対向する第二の受皿１２と、第一、第二の受皿１１・１２を接続する円筒形の弾性体１７と、弾性体１７内に収容されて第一、第二の受皿１１・１２の対向面に接触し、地震の発生時に移動して住宅に作用する地震エネルギを抑制する球体１８とから構成する。また、揺れ防止装置を、住宅の基礎１に設置される受具と、住宅の土台２に設置されて受具に搭載支持される収納体と、受具に収納体をロックするロック機構とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震エネルギを吸収したり、住宅の揺れや浮き上がりを抑制することのできる住宅の災害抑制装置に関するものである。

近年、地震に伴う人的被害や経済的損失に鑑み、大規模な高層建築物の他、個人の住宅にも優れた免震構造が要求されてきている（特許文献１参照）。この住宅用の免震構造としては、図示しないが、例えば住宅の地盤と構造体との間に、スライダとゴム複合層とを並べて介在させる構造が知られている（特許文献２参照）。
特開平１０‐１８４０９６号公報 特開２００３‐２１３９６１号公報

従来における住宅用の免震構造は、以上のように住宅の地盤と構造体との間に、スライダとゴム複合層とを並べているが、これでは構造体、具体的には、住宅を支える土台を鉄骨としなければならず、工事が非常に大がかりになるという問題がある。また、構造が複雑になる関係上、住宅の購入金額が著しく高価になるので、資金の豊富な法人が購入する場合はともかく、個人が購入する場合には大きな障害となり、住宅購入意欲の萎縮を招くおそれが少なくない。

一方、従来の免震構造は、一般に大規模な高層建築物を前提に構成されているので、地震力（地震が建築物を揺らす力）よりも風圧力（風が建築物を揺らす力）の影響が大きい木造系の個人住宅に適用するには問題がある。すなわち、小規模の住宅に免震構造を安易に適用すると、揺れやすい構造が仇となり、非免震住宅では揺れることのない風でも、住宅が揺れてしまうという大きな問題が生じる。特に、強風や台風等の場合には、住宅が揺れ続けて居住者に不安感や不快感を及ぼすおそれが少なくない。

本発明は上記に鑑みなされたもので、工事の容易化や構造の簡素化を図ることができ、しかも、風等で住宅が揺れて居住者に不安感や不快感等を与えるおそれの少ない住宅の災害抑制装置を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、住宅の基礎と土台との間に、免震装置と揺れ防止装置とをそれぞれ介在したものであって、
免震装置は、住宅の基礎に設置される第一の受皿と、住宅の土台に設置されて第一の受皿に隙間をおいて対向する第二の受皿と、これら第一、第二の受皿を接続する弾性体と、第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面に接触し、地震の発生時に移動して住宅に作用する地震エネルギを抑制する球体とを含み、
揺れ防止装置は、住宅の基礎に設置される受具と、住宅の土台に設置されて受具に支持される収納体と、受具に収納体をロックするロック機構とを含み、
ロック機構は、受具に形成される凹部と、収納体に収納されてプランジャ体を進退動させるアクチュエータと、収納体に回転可能に支持され、プランジャ体の進退動に応じて受具の凹部に引っかかるロック具とを含んでなることを特徴としている。

なお、地震の未発生時には免震装置の球体と接触して揺れ防止装置の受具に収納体をロックし、地震の発生時には免震装置の球体との離隔に基づき受具と収納体とのロックを解除するスイッチを含むことができる。
また、地震の未発生時には免震装置の球体と接触して揺れ防止装置を構成するロック機構のアクチュエータを停止させ、地震の発生時には免震装置の球体との離隔に基づきロック機構のアクチュエータを駆動し、受具の凹部からロック具を解除するスイッチを含むことができる。

また、住宅の基礎と免震装置の第一の受皿との間、及び又は住宅の土台と免震装置の第二の受皿との間にスペーサを介在することができる。
また、免震装置の第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面中心部を凹ませて球体用の位置決め凹部とすることができる。
また、免震装置の第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面中心部から周縁部方向にかけて複数の減衰溝を間隔をおいて形成することもできる。
また、免震装置の弾性体を略筒形に形成してその周壁には上下方向に伸びるリブを一体化し、このリブを断面視で円形あるいは半円形とすることもできる。

また、免震装置の弾性体を略筒形に形成してその周壁には縦横いずれかの方向に伸びるリブを一体化し、このリブを断面視で円形あるいは半円形とすることも可能である。
また、免震装置の弾性体を略筒形に形成してその周壁には縦横の方向のうち少なくとも縦方向に伸びるリブを一体化し、このリブを断面視で円形あるいは半円形とすることも可能である。

また、免震装置の弾性体を略筒形に形成し、この弾性体の周壁に、引っ張り強さを有する網目体を設けることも可能である。
また、免震装置における第二の受皿の対向面に保持具を支持させ、この保持具の先端部に、球体を回転可能に支持させることも可能である。

また、揺れ防止装置における受具の表面に収容穴を形成して複数のボールを移動可能に収容し、この複数のボール上に収納体を配置することが好ましい。
また、揺れ防止装置における受具の凹部の幅をロック具の幅よりも広くし、これら凹部とロック具との間にクリアランスを形成することが好ましい。

また、揺れ防止装置の収納体にアクチュエータ用の点検口を形成し、この点検口に蓋体を開閉可能に設けることが好ましい。
さらに、ロック機構は、アクチュエータとの間で駆動用の流体を給排する流体給排装置と、この流体給排装置を動作させる動力源とを含むと良い。
さらにまた、ロック機構のアクチュエータを油圧ダンパとしてそのピストンをロック具に回転可能に連結すると良い。

また、本発明においては上記課題を解決するため、住宅の基礎と土台との間に揺れ防止装置を介在し、この揺れ防止装置を、住宅の基礎に設置される受具と、住宅の土台に設置されて受具上に支持される収納体と、受具に収納体をロックするロック機構とから構成したものであって、
受具の表面に収容穴を形成して複数のボールを移動可能に収容し、この複数のボール上に収納体を配置し、
ロック機構は、受具に形成される凹部と、収納体に収納されてプランジャ体を進退動させるアクチュエータと、収納体に回転可能に支持され、プランジャ体の進退動に応じて受具の凹部に引っかかるロック具とを含み、
受具の凹部の幅をロック具の幅よりも広くし、これら凹部とロック具との間にクリアランスを形成するようにし、
収納体の壁にアクチュエータ用の点検口を形成し、この点検口には蓋体を開閉可能に設けたことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における住宅の基礎には、少なくともベタ基礎や基礎構造体等が含まれる。住宅と免震装置との間、住宅と揺れ防止装置との間には、他の層を単数複数介在しても良い。免震装置の弾性体は、単数複数のゴムやエラストマーにより略円筒形や略角筒形等に設けることができ、その内部や周面にはカーボンファイバーやピアノ線等を縒り合わせた網目体を設けることができる。また、免震装置の球体や保持具は、単数複数いずれでも良い。

球体用の位置決め凹部は、貫通孔でも良いし、そうでなくても良い。揺れ防止装置における受具の収容穴には、複数の球体を直接収容しても良いし、軸受等を介し間接的に収容しても良い。また、ロック機構の凹部は、単数複数の切り欠き、溝孔、凹み穴等からなり、受具の一端部に形成することもできるし、両端部等に形成することもできる。ロック機構のアクチュエータとしては、例えば石油系油圧油や難燃性油圧油等を用いる単動形や複動形の油圧シリンダ、油圧ダンパ、エアシリンダ等があげられる。このアクチュエータは、収容穴同様、単数複数いずれでも良い。

ロック具は、例えばピン形、Ｊ字形、Ｌ字形、Ｔ字形等に形成でき、単数複数いずれでも良い。また、流体給排装置には、少なくとも単数複数の歯車ポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ等の各種ポンプ、各種のコンプレッサ等が含まれる。動力源としては、単数複数の各種エンジンやモータ等を使用することができる。さらに、単数複数の点検口には、蓋体をスライド可能、着脱自在、支持軸を介し回転可能等に設けることが可能である。

本発明によれば、地震が発生して住宅の基礎が震動すると、球体が回転しながら移動して地震の加速度を弱め、第一、第二の受皿がスライドして地震の揺れを受け流し、この受け流しにより住宅の揺れが軽減される。
また、住宅が風圧等の影響を受ける場合には、揺れ防止装置のアクチュエータを動作させれば良い。すると、アクチュエータのプランジャ体が突出し、ロック具が回転して受具の凹部に引っかかり、この引っかかりにより、基礎に住宅の土台がロックされて非免震構造となる。

これに対し、住宅が風圧等の影響を受けない場合には、ロック機構のアクチュエータを動作前の状態に復帰させれば良い。すると、アクチュエータのプランジャ体が元の位置に復帰し、ロック具が元の位置方向に復帰して受具の凹部から解除され、この解除により住宅が免震構造となる。

本発明によれば、工事の容易化や構造の簡素化を図ることができ、しかも、住宅が揺れたり、浮き上がることにより、居住者に不安感や不快感等が生じるのを抑制したり、排除することができるという効果がある。
また、受具の表面に収容穴を設けて複数の球体を収容し、この複数の球体上に収納体を配置すれば、積層ゴムを採用した構造に比べ、共振現象の発生を抑制し、しかも、経年変化に強い構造を得ることができる。

また、受具の凹部の幅をロック具の幅よりも広くし、これら凹部とロック具との間にクリアランスを形成すれば、受具や収納体が地震や強風等で幅方向にずれたとしても、受具に収納体をロックすることができる。
また、収納体にアクチュエータ用の点検口を形成し、この点検口を蓋体により開閉可能に被覆すれば、アクチュエータの状態を視覚的に把握したり、触れたりすることができるので、アクチュエータの保守点検の作業性を向上させることが可能になる。

さらに、ロック機構のアクチュエータとして油圧ダンパを選択すれば、油圧の高応答性を活用することができる他、機械のコンパクト化や小型化等を図ることも可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における住宅の災害抑制装置は、図１ないし図１０に示すように、主に個人が購入する住宅の基礎１と土台２との間に、複数の免震装置１０と揺れ防止装置３０とをそれぞれ間隔をおいて介在設置し、複数の免震装置１０により住宅に作用する地震エネルギを吸収・減衰し、複数の揺れ防止装置３０により住宅の揺れや浮き上がりを防ぐようにしている。

各免震装置１０は、図１ないし図３に示すように、住宅の基礎１上に複数のアンカーボルト３により螺着される第一の受皿１１と、住宅の土台２下面に複数のボルト５により螺着されて下方に位置する第一の受皿１１に隙間をおいて対向する第二の受皿１２と、これら第一、第二の受皿１１・１２の間を接続する可撓性の弾性体１７と、この弾性体１７内に収容されて第一、第二の受皿１１・１２の対向面に接触し、地震の発生時に全方向に移動して住宅の基礎１から土台２に作用する地震エネルギを抑制する球体１８とを備えて構成される。

住宅は、コンクリートにより打設された横断面矩形の基礎１上に、木製の角材からなる土台２が搭載され、この土台２に図示しない大引きや根太等が支持される。土台２には、建築作業前や作業中にアンカーボルト３用の丸い貫通孔４がドリル等により間隔をおいて複数穿孔される。

第一、第二の受皿１１・１２は、図１や図２に示すように、スチール等の材料を使用して平面矩形の板に形成され、両側部や略中心部には、ボルト５用の複数の貫通孔やナット１３が設けられており、上下方向において相互に対向する。住宅の基礎１と第一の受皿１１との間、及び住宅の土台２と第二の受皿１２との間には、硬質ゴム等からなる平面矩形で板形のスペーサ１４がそれぞれ介在される。

第一、第二の受皿１１・１２における対向面（表面）には、球体１８用の移動領域１５が平面円形に区画形成され、この移動領域１５の中心部には、球体１８用の位置決め穴１６がそれぞれ平面円形に浅く小さく凹み形成される。第一、第二の受皿１１・１２における対向面や移動領域１５は、平坦でも良いが、球体１８位置決めの観点から中心部を低く、その他の周縁部が高くなるよう傾斜形成されたり、湾曲形成されても良い。

弾性体１７は、機械的性質や弾性に優れ、震動による発熱の少ない天然ゴムや耐老化性等に優れるクロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム等を使用して平面矩形のブロックに形成され、中心部には、移動領域１５に連通して球体１８を遊嵌収容する円筒の中空部が形成されており、減衰と復元とを一体的に行って免震装置１０の応答変位が大きくなり過ぎるのを抑制防止するとともに、球体１８が錆びるのを防ぐよう機能する。

弾性体１７は、単一のゴムにより成形することができるが、貫通口付きの免震ゴムと薄い補強板とを上下方向に交互に積層することにより形成することもできる。この場合の免震ゴムの材料としては、ポリウレタンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム等があげられ、補強板の材料としては、各種の樹脂、金属、ＳＵＳ等があげられる。

球体１８は、例えば６０〜８０ｍｍ、あるいは７５〜８０ｍｍの直径を有する単一の鉄球や鋼球等からなり、第一、第二の受皿１１・１２の対向面にころがり接触可能に摺接し、地震の発生時に地震エネルギを吸収して第一、第二の受皿１１・１２を移動変位させる。この球体１８の数は、コスト等を勘案して適宜増減される。

各揺れ防止装置３０は、図４ないし図１０に示すように、住宅の基礎１上に設置される受具３１と、住宅の土台２下面に取り付けられて受具３１上にスライド可能に搭載支持される収納体３５と、受具３１に収納体３５をロックするロック機構４１とを備え、地震の発生や終了に応じて作動するよう構成される。受具３１と収納体３５とは、例えば各種の鋼材を用いて構成され、メンテナンス要員により、外部からメンテナンス可能な住宅の基礎領域に設置される。

受具３１は、平面長方形に形成され、一対のボルト孔３２が間隔をおいてそれぞれ穿孔されており、各ボルト孔３２に、基礎１と一体化されるアンカーボルト３が上方向から螺挿される（図４、図５参照）。この受具３１の表面には、一対のボルト孔３２の間に位置する収容穴３３が平面略トラック形に穿孔され、この収容穴３３には、摩擦抵抗の小さい複数の鉄球３４が前後左右の全方向に移動可能に直接配置される。この複数の鉄球３４は、収納体３５をスライド可能に搭載支持し、住宅の荷重を支持するとともに、住宅の揺れをスムーズにするよう機能する。

収納体３５は、土台２の下面に一対の取付ボルト等の締結具３６を介して螺着される断面略逆Ｕ字形で平面略長方形の箱枠３７を備え、この両端部の開口した箱枠３７の両側壁の下部には、複数の鉄球３４に接触支持される底板３８が水平に架設される（図６ないし図８等参照）。箱枠３７は、図６や図７に示すように、受具３１よりも長く形成され、その側壁にロック機構４１用の点検口３９が横長の矩形に穿孔されており、この点検口３９には、横長の蓋体４０が複数の螺子を介し外方向から着脱自在に螺着される。

ロック機構４１は、図６、図７、図１０に示すように、受具３１の両端部にそれぞれ形成される一対の切り欠き４２と、収納体３５に内蔵される油圧ダンパ４３と、この油圧ダンパ４３にオイルをタンク４４から配管、流量制御弁、逆止弁、リリーフ弁４５等を介し供給するポンプ４６と、このポンプ４６を動作させるモータ４７と、収納体３５に回転可能に支持され、油圧ダンパ４３の駆動時に受具３１の切り欠き４２に嵌合係止する一対のロック爪４８とから構成される。

各切り欠き４２は、受具３１の長手方向の端部下面に断面略逆溝形に切り欠かれ、その内部上面に、ロック爪４８と係合する凸部４９が長手方向に形成される。油圧ダンパ４３は、水平方向に進退動可能な一対のピストン５０を備え、収納体３５の箱枠３７内に取付具を介し水平に設置されており、必要に応じて箱枠３７の点検口３９から操作される。

ポンプ４６とモータ４７とは、一体化されたり、別々に設けられ、必要に応じて住宅の内外に設置される。ポンプ４６としては、例えば小型軽量で安価な歯車ポンプやベーンポンプ等が使用される。また、モータ４７は、例えばステッピングモータ、サーボモータ、ＡＤサーボモータ、ＤＣサーボモータ等からなり、操作盤が住宅の室内から操作可能なことが好ましい。

一対のロック爪４８は、収納体３５の箱枠３７両端部付近にピンを介し上下方向に回転可能に軸支され、油圧ダンパ４３のピストン５０の先端部にピンを介して回転可能に連結される。各ロック爪４８は、横Ｌ字形に形成され、その幅（図８の左右方向）が切り欠き４２の幅（図９の左右方向）よりも短く形成されており、受具３１の切り欠き４２の凸部４９に誤差吸収用のクリアランス５１を介して嵌合係止する。

上記構成において、地震が発生して住宅の基礎１が震動すると、免震装置１０の球体１８が弾性体１７内を転がってベアリング機能を発揮し、第一、第二の受皿１１・１２がそれぞれ相反する方向にスライドして地震の揺れを受け流し、この受け流し効果により住宅が免震されることとなる（図２参照）。このような免震作用により、住宅の家具等は転倒せず、居住者が恐怖を感じることもない。

なお、これらの動作の際、上下方向に長く伸びるアンカーボルト３と弾性体１７が土台２の浮き上がりを抑制し、球体１８が住宅の荷重を支持するとともに、柔軟な弾性体１７が柔らかくせん断変形して住宅に加わる横揺れを減衰吸収する。

一方、強風や台風等で風が吹き、風圧力の影響を受ける場合には、天気予報で確認した後、揺れ防止装置３０の図示しない操作盤の操作スイッチを操作すれば良い。すると、モータ４７が駆動して油圧ポンプ４６を動作させ、タンク４４から油圧ダンパ４３にオイル（例えば、耐磨耗型油圧オイルやりん酸エステル系油圧オイル等）が供給されて油圧ダンパ４３のピストン５０がそれぞれ突出する。

油圧ダンパ４３の各ピストン５０が突出すると、各ロック爪４８が下方に揺動して受具３１の切り欠き４２に凸部４９を介して強固に嵌合係止し、この嵌合係止により、基礎１に建築物の土台２がロックされて非免震住宅と同様の構成となる（図７参照）。

強風や台風等の風が止み、風圧力の影響を受けなくなった場合には、地震の発生に備えて操作盤の操作スイッチを逆に操作すれば良い。すると、モータ４７が駆動して油圧ポンプ４６を動作させ、油圧ダンパ４３からタンク４４にオイルが排出されて油圧ダンパ４３のピストン５０がそれぞれ元の位置に復帰する。油圧ダンパ４３の各ピストン５０が後退すると、各ロック爪４８が上方に揺動して受具３１の切り欠き４２から外れ、この嵌合係止の解除により、受具３１と収納体３５とが相対的にスライド可能となり、基礎１に土台２がアンロックされて免震住宅の構成となる（図６参照）。

この免震構造の状態で地震が発生した場合、複数の鉄球３４が収容穴３３内を転がってベアリング機能を発揮し、受具３１と収納体３５とが長手方向に相対的にスライドして地震の揺れを受け流し、この作用効果により住宅はゆっくりと揺れることとなる。このような免震作用により、家具は転倒せず、居住者が恐怖感を感じることもない。

上記によれば、住宅を支える土台２を鉄骨とする必要がないので、工事の円滑化、簡素化、容易化を図ることができる。また、構造が比較的簡素なので、住宅の購入金額が著しく高価になることがない。したがって、住宅を個人が購入する場合に大きな障害となることがなく、住宅購入意欲の萎縮を招くこともない。また、住宅の基礎１と第一の受皿１１との間、及び住宅の土台２と第二の受皿１２との間に、隙間を埋めるスペーサ１４をそれぞれ介在させるので、災害抑制装置の据付が実に容易となる。

また、第一、第二の受皿１１・１２に位置決め穴１６をそれぞれ凹み形成し、球体１８の前後左右への動きを規制するので、災害抑制装置の据付や組立の際、球体１８がころがって作業に支障を来たすこともない。また、球体１８が縦荷重を支持するので、弾性体１７が必要以上に圧縮するのを防ぐことができ、しかも、地震エネルギの減衰が大いに期待できる。

また、風圧力の影響を受ける場合には、基礎１に土台２をロックして非免震住宅と同様の構造にすることができるので、非免震住宅では揺れることのない風でも住宅が揺れたり、浮き上がることが殆どない。したがって、強風等で風が吹き続けても、住宅が揺れ続けて居住者に不安感や不快感等を招くおそれがない。また、地震時には、基礎１に土台２をアンロックして免震住宅とすることができるので、住宅をゆっくりと揺動させて地震エネルギを吸収することができる。

また、蓋体４０を取り外して箱枠３７の点検口３９を開放すれば、油圧ダンパ４３を視認したり、触れたりすることができるので、保守点検作業の著しい円滑化、簡素化、容易化を図ることができる。また、切り欠き４２の幅がロック爪４８の幅よりも広く、切り欠き４２とロック爪４８との間に誤差吸収用のクリアランス５１が確保されるので、例え受具３１と収納体３５とが地震等で相対的に幅方向にずれても、受具３１に収納体３５を確実にロックすることが可能になる。

さらに、切り欠き４２と凸部４９とが引っかかりの良い凹凸を形成するので、ロック爪４８の先端部の係止具合を大幅に向上させることが可能になる。さらにまた、本実施形態の揺れ防止装置３０は、部品点数が比較的少なく、構成が簡素であるから、安価（例えば４０万円以下）で製造することができ、住宅コストの著しい上昇を招くことがない。

次に、図１１、図１２は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、住宅の基礎１に、免震装置１０と揺れ防止装置３０とを連動させるスイッチ５２を支持させ、免震装置１０における第一、第二の受皿１１・１２の対向面中心部から周縁部方向にかけて、換言すれば、半径外方向にリング形の減衰溝１９を間隔をおいて複数切り欠き、弾性体１７を上下方向に開口した円筒形に成形するようにしている。

スイッチ５２は、例えば上下方向に伸びるピン形に形成され、住宅の基礎１に復帰用のスプリング５３を介して上下動可能に支持されており、第一の受皿１１の位置決め穴１６から弾性体１７内に貫通突出する。このようなスイッチ５２は、地震の未発生時には、球体１８に圧下されて揺れ防止装置３０の逆止弁により受具３１に収納体３５をロックし、地震の発生時には、移動する球体１８との離隔に基づき逆止弁を解除して受具３１の凹部から嵌合係止していた収納体３５のロック爪４８を解除するよう機能する。

第一の受皿１１における対向面は、位置決め穴１６を含む中心部が低く、移動領域１５の周縁部が高く形成され、球体１８の過剰な移動を規制するよう機能する。また、弾性体１７の周壁には、周方向にエンドレスに伸びる複数のリブ２０が一体化され、各リブ２０が断面円形に成形される。

上記構成において、地震が発生して位置決め穴１６に嵌合していた球体１８が弾性体１７内を転がり、球体１８とスイッチ５２とが離れてスイッチ５２を上昇させると、油圧回路の逆止弁が解除され、各ロック爪４８が受具３１の切り欠き４２から外れ、この嵌合係止の解除により、受具３１と収納体３５とが相対的にスライド可能な免震住宅の構成となる。

その後、地震が止み、位置決め穴１６に球体１８が嵌合復帰すると、球体１８とスイッチ５２とが接触してスイッチ５２を下降させる。スイッチ５２が下降すると、各ロック爪４８が揺動して受具３１の切り欠き４２に嵌合係止し、この嵌合係止により、受具３１と収納体３５とがロックされて非免震住宅の構成となる。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、免震装置１０と揺れ防止装置３０とが連動するので、操作盤等を省略して構成の簡素化を図ることができるのは明らかである。また、第一、第二の受皿１１・１２の対向面にエンドレスの減衰溝１９を複数並設するので、球体１８の過剰な移動を有効に規制することができる。さらに、弾性体１７の周壁が縦断面視で単なる板形ではなく、凸凹に形成されるので、減衰性や復元性の著しい向上が期待できる。
なお、免震装置１０と揺れ防止装置３０との連動を特に要しない場合には、図１３に示すようにスイッチ５２を省略しても良い。

次に、図１４ないし図１６は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、免震装置１０の弾性体１７を上下方向に開口した円筒形に成形し、この弾性体１７の周壁には、上下方向に伸びる複数のリブ２０を一体化し、各リブ２０を断面円形に膨出成形するようにしている。

複数のリブ２０は、弾性体１７の周壁周方向に所定の間隔をおいて並設される。各リブ２０は、図１４に示すように、上下方向に連続した波形のパターンに形成されるが、何らこれに限定されるものではなく、例えば線条部とリング部とが交互に連続して上下方向に伸びるパターン（図１６（ａ）参照）、線条部と中空の菱形部とが交互に連続して上下方向に伸びるパターン（図１６（ｂ）参照）、あるいは線条部と山形部とが交互に連続して上下方向に伸びるパターン（図１６（ｃ）参照）に形成することもできる。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、弾性体１７の周壁に、径方向に膨らむ複数のリブ２０を一体形成して強度を向上させるので、減衰性や復元性の著しい向上の他、周壁の形状の多様化や強度の向上が期待できるのは明らかである。

なお、本実施形態では単一のゴムにより弾性体１７を円筒形に成形したが、何らこれに限定されるものではない。例えば図１７や図１８に示すように、湾曲した縦長のゴム片２１を周方向に間隔をおき並べて弾性体１７を上下方向に開口した略円筒形に形成し、各ゴム片２１の周壁に、上下方向に伸びるリブ２０を一体化し、各リブ２０を断面円形に成形することもできる。

次に、図１９、図２０は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、免震装置１０の弾性体１７を円筒形に成形してその周壁には、引っ張り強さに優れる網目体２２をインサート成形するようにしている。
弾性体１７は、例えば積層軟質ゴムや柔軟なエラストマー等にワイヤーメッシュ等からなる網目体２２をインサートしたインサート成形により円筒形に成形される。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、単に弾性体１７を使用するのではなく、弾性体１７に引張り強さに優れる網目体２２をインサートしているので、引っ張りに伴う弾性体１７の損傷や破断を簡易な構成で有効に抑制することができるのは明白である。

次に、図２１ないし図２４は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、第二の受皿１２の対向面に、円錐台形の保持具２３を吊持させてその先端部には、第一の受皿１１の対向面のみに摺接する小型の球体１８を回転可能に軸支させるようにしている。
第一の受皿１１の表面と周縁部との間は、割れや亀裂等を防止する観点から面取り形成される。また、保持具２３は、硬質の金属等を使用して上下逆の略円錐形に形成され、その先端部が中空に形成されており、この中空の先端部内に硬質の球体１８が一部露出して転動自在に嵌合保持される。

上記構成において、地震が発生して住宅の基礎１が震動すると、球体１８付きの保持具２３がスライダとして弾性体１７の中空部を移動してベアリング機能を発揮し、第一、第二の受皿１１・１２がそれぞれ相反する方向にスライドして地震の揺れを受け流し、この受け流し効果により住宅が免震される。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と略同様の作用効果が期待でき、しかも、保持具２３が縦荷重を支持するので、弾性体１７が必要以上に圧縮するのを有効に防ぐことができるのは明白である。

次に、図２５ないし図２８は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、ロック機構４１の油圧ダンパ４３を、水平方向に進退動可能な一のピストン５０を備えた角形タイプとし、この角形タイプを左右一対に増加して収納体３５に一列に並べて内蔵するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ロック機構４１の構成の多様化を図ることができる。

次に、図２９は本発明の第７の実施形態を示すもので、この場合には、受具３１の収容穴３３内に複数の鉄球３４をガイドレールを介しマトリクスに配列し、一対のロック爪４８を同図に示すように、収納体３５の箱枠３７両端部付近や油圧ダンパ４３のピストン５０の先端部にピンを介し三点支持構造等に連結するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、三点支持構造に連結するので、簡易な構成でロック爪４８の上下方向のずれをきわめて有効に防ぐことができる。

なお、上記実施形態の各リブ２０を断面円形に成形するのではなく、各リブ２０を断面半円形に成形しても良い。また、受具３１の上面に収容穴３３を単に穿孔したが、断面略すり鉢形等に形成しても良い。また、収容穴３３の表面を焼入加工して鉄球３４と同じ硬度に高め、損傷防止を図るようにしても良い。また、受具３１に収容穴３３を穿孔して複数の鉄球３４を移動可能に配置したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、受具３１に収容穴３３として複数の溝穴を凹み配列形成し、各溝穴に複数の鉄球３４を一列に配置しても良い。

また、箱枠３７を中空の台形等に構成しても良いし、収容穴３３内に鉄球３４を直接収容するのではなく、収容穴３３内に複数のベアリングを配置し、各ベアリングに鉄球３４を回転可能、転動可能に嵌合支持させても良い。さらに、タンク４４、ポンプ４６、及びモータ４７を一体化することも可能である。

本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における免震装置を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における地震発生時の免震装置を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における免震装置を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置の設置状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置の非作動状態を示す側面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置の作動状態を示す側面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置の収納体を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置の受具を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の実施形態における揺れ防止装置を示す油圧回路図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第２の実施形態における免震装置とスイッチを示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第２の実施形態における地震発生時の免震装置とスイッチを示す断面説明図である。 図１２のスイッチを省略した状態を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第３の実施形態を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第３の実施形態における弾性体の周壁を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第３の実施形態におけるリブの他のパターンを示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第３の実施形態における弾性体の他の構成を示す平面図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第３の実施形態における弾性体の他の構成を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第４の実施形態における免震装置を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第４の実施形態における免震装置の網目体を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第５の実施形態における免震装置の設置状態を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第５の実施形態における免震装置を示す分解斜視図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第５の実施形態における免震装置を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第５の実施形態における地震発生時の免震装置を示す断面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第６の実施形態における揺れ防止装置を示す側面説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第６の実施形態における揺れ防止装置の収納体を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第６の実施形態における揺れ防止装置の受具を示す説明図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第６の実施形態における揺れ防止装置を示す油圧回路図である。 本発明に係る住宅の災害抑制装置の第７の実施形態における揺れ防止装置の受具を示す説明図である。

符号の説明

１ 基礎
２ 土台
３ アンカーボルト
５ ボルト
１０ 免震装置
１１ 第一の受皿
１２ 第二の受皿
１４ スペーサ
１５ 移動領域
１６ 位置決め穴（位置決め凹部）
１７ 弾性体
１８ 球体
１９ 減衰溝
２０ リブ
２１ ゴム片
２２ 網目体
２３ 保持具
３０ 揺れ防止装置
３１ 受具
３３ 収容穴
３４ 鉄球（ボ−ル）
３５ 収納体
３７ 箱枠
３８ 底板
３９ 点検口
４０ 蓋体
４１ ロック機構
４２ 切り欠き（凹部）
４３ 油圧ダンパ（アクチュエータ）
４４ タンク
４５ リリーフ弁
４６ ポンプ（流体給排装置）
４７ モータ（駆動源）
４８ ロック爪（ロック具）
５０ ピストン（プランジャ体）
５１ クリアランス
５２ スイッチ

Claims (14)

1. 住宅の基礎と土台との間に、免震装置と揺れ防止装置とをそれぞれ介在した住宅の災害抑制装置であって、
   免震装置は、住宅の基礎に設置される第一の受皿と、住宅の土台に設置されて第一の受皿に隙間をおいて対向する第二の受皿と、これら第一、第二の受皿を接続する弾性体と、第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面に接触し、地震の発生時に移動して住宅に作用する地震エネルギを抑制する球体とを含み、
   揺れ防止装置は、住宅の基礎に設置される受具と、住宅の土台に設置されて受具に支持される収納体と、受具に収納体をロックするロック機構とを含み、
   ロック機構は、受具に形成される凹部と、収納体に収納されてプランジャ体を進退動させるアクチュエータと、収納体に回転可能に支持され、プランジャ体の進退動に応じて受具の凹部に引っかかるロック具とを含んでなることを特徴とする住宅の災害抑制装置。
2. 地震の未発生時には免震装置の球体と接触して揺れ防止装置の受具に収納体をロックし、地震の発生時には免震装置の球体との離隔に基づき受具と収納体とのロックを解除するスイッチを含んでなる請求項１記載の住宅の災害抑制装置。
3. 住宅の基礎と免震装置の第一の受皿との間、及び又は住宅の土台と免震装置の第二の受皿との間にスペーサを介在した請求項１又は２記載の住宅の災害抑制装置。
4. 免震装置の第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面中心部を凹ませて球体用の位置決め凹部とした請求項１、２、又は３記載の住宅の災害抑制装置。
5. 免震装置の第一、第二の受皿のうち、少なくとも第一の受皿の対向面中心部から周縁部方向にかけて複数の減衰溝を間隔をおいて形成した請求項１ないし４いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
6. 免震装置の弾性体を略筒形に形成してその周壁には上下方向に伸びるリブを一体化し、このリブを断面視で円形あるいは半円形とした請求項１ないし５いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
7. 免震装置の弾性体を略筒形に形成し、この弾性体の周壁に、引っ張り強さを有する網目体を設けた請求項１ないし６いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
8. 免震装置における第二の受皿の対向面に保持具を支持させ、この保持具の先端部に、球体を回転可能に支持させた請求項１ないし７いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
9. 揺れ防止装置における受具の表面に収容穴を形成して複数のボールを移動可能に収容し、この複数のボール上に収納体を配置した請求項１ないし８いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
10. 揺れ防止装置における受具の凹部の幅をロック具の幅よりも広くし、これら凹部とロック具との間にクリアランスを形成するようにした請求項１ないし９いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
11. 揺れ防止装置の収納体にアクチュエータ用の点検口を形成し、この点検口に蓋体を開閉可能に設けた請求項１ないし１０いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
12. ロック機構は、アクチュエータとの間で駆動用の流体を給排する流体給排装置と、この流体給排装置を動作させる動力源とを含んでなる請求項１ないし１１いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
13. ロック機構のアクチュエータを油圧ダンパとしてそのピストンをロック具に回転可能に連結した請求項１ないし１２いずれかに記載の住宅の災害抑制装置。
14. 住宅の基礎と土台との間に揺れ防止装置を介在し、この揺れ防止装置を、住宅の基礎に設置される受具と、住宅の土台に設置されて受具上に支持される収納体と、受具に収納体をロックするロック機構とから構成した住宅の災害抑制装置であって、
    受具の表面に収容穴を形成して複数のボールを移動可能に収容し、この複数のボール上に収納体を配置し、
    ロック機構は、受具に形成される凹部と、収納体に収納されてプランジャ体を進退動させるアクチュエータと、収納体に回転可能に支持され、プランジャ体の進退動に応じて受具の凹部に引っかかるロック具とを含み、
    受具の凹部の幅をロック具の幅よりも広くし、これら凹部とロック具との間にクリアランスを形成するようにし、
    収納体の壁にアクチュエータ用の点検口を形成し、この点検口には蓋体を開閉可能に設けたことを特徴とする住宅の災害抑制装置。

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