JP2012225352A - 免震支承具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来における高さ調整に関する問題点を克服すること、即ち、簡単で便利に高さ調整が行えるように改善された免震支承具を提供する。
【解決手段】上部構造体側の上部支持部材１と、下部構造体側の下部支持部材２との間に免震部３を介装して成る免震支承具において、下部支持部材２と免震部３とに跨るネジ機構Ｂを設け、ネジ機構Ｂが回し操作されることで上部支持部材１と下部支持部材２との上下間隔が変更設定可能に構成される。下部支持部材２に固定されるとともに免震部３の下端剛性フランジに相対回動可能かつ相対昇降可能に起立配備されるネジ軸１３と、下端剛性フランジ１０と下部支持部材２との上下間にてネジ軸１３に螺装されるナット部材１４とを有してネジ機構Ｂが構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、上部構造体側の上部支持部材と、下部構造体側の下部支持部材との間に免震部を介装して成る免震支承具に関するものである。

戸建住宅、倉庫、仮設ハウスなどの構造物を免震化する免震支承具としては、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。特許文献１のものは、上部構造体である上部躯体（１６）側の上部支持部材である上部フランジ（１８）と、下部構造体である基盤（１２）側の下部支持部材である下部フランジ（１４）と、それらの上下間に介装される積層ゴム構造の免震部（１０）とから構成されている。

特許文献２のものは、上部構造体であるビーム（５）と下部構造体である床スラブ（４）との上下間に免震部であるアイソレータ（３）を介装して成るものであり、アイソレータ（３）は空気ばね（９）と積層ゴム（８）とを上下に設けて構成されている。空気ばね（９）の上部台座（１５）が上部支持部材として、また積層ゴム（８）の基板（１３）が下支持部材としてそれぞれ機能している。

これらの免震支承具を用いて免震支承される構造物の水平を出すためなどにより、免震支承具の上端高さ位置、即ち高さ調節を行いたいときがある。従来の免震支承具には高さ調節機能は持たされていないので、そのような場合には、例えば土を盛る又は削ることで免震支承具を置く基盤自体の高さを変更設定していた。しかしながらこの手段では微調整は不可である上、あまりに非効率であって常用できるものではない。

特許文献２に示されるように空気ばねを有する免震支承具の場合には、特許文献３にて開示される技術の適用により、空気ばねを構成するダイヤフラム内への空気増減、即ち圧力調整によって高さ変更調節を行う構成を採ることも可能である。しかしながら、この手段では精度良く高さ調整をすることは難しいものであった。

特開２００７−２０５４９２号公報 特開２００９−２８７２７３号公報 特開２００４−０５８７７９号公報

本発明の目的は、従来における高さ調整に関する問題点を克服すること、即ち、簡単で便利に精度良く高さ調整が行えるように改善された免震支承具を提供する点にある。

請求項１に係る発明は、上部構造体側の上部支持部材１と、下部構造体側の下部支持部材２との間に免震部３を介装して成る免震支承具において、
前記上部支持部材１又は前記下部支持部材２と前記免震部３とに跨るネジ機構Ｂを設け、前記ネジ機構Ｂが回し操作されることによって前記上部支持部材１と前記下部支持部材２との上下間隔が変更設定可能に構成されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の免震支承具において、前記免震部３の下端剛性フランジ１０と前記下部支持部材２との何れか一方に相対回動不能に係止され、かつ、何れか他方に相対回動可能に嵌装される上下向きのネジ軸１３と、前記他方と相対回動可能な状態で、かつ、前記下端剛性フランジ１０と前記下部支持部材２との上下間にて前記ネジ軸１３に螺装されるナット部材１４とを有して前記ネジ機構Ｂが構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の免震支承具において、前記下部支持部材２に係止されて起立配備される前記ネジ軸１３が前記下端剛性フランジ１０に嵌装されており、前記ナット部材１４に載置される前記免震部３が前記ナット部材１４の回動によって前記下部支持部材２に対して上下移動する構成とされていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の免震支承具において、前記免震部３が、前記上部支持部材１側の部材６と前記ネジ機構Ｂ側の部材１８とが相対横滑り移動可能に積層されて成る滑り支承１７を有して構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の免震支承具において、前記免震部３が、上下方向視において環状を呈する複数の弾性ゴム層８と、上下方向視において環状を呈する剛性板９とが交互に積層されて上支持板６と下支持板１０との間に介装されて成る中空部付積層ゴム５を有しており、前記滑り支承１７が、上支持板６と下支持板１０とを相対横滑り移動可能に積層配備することで構成されていることを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の免震支承具において、前記下支持板１０における前記中空部付積層ゴム５の軸心Ｐを通る箇所に、平板状の前記上支持板６の下面６ａに当接する上面１８ａを有する上方突出部１８が設けられて、前記上支持板６と前記上方突出部１８とで前記滑り支承１７が構成されるとともに、前記下部支持部材２に相対回動不能に係止され、かつ、前記軸心Ｐを中心に持って起立装備される単一の前記ネジ軸１３を設け、前記ネジ軸１３における前記ナット部材１４からの上突出ねじ部分に、相対回動可能かつ相対上下移動可能に前記上方突出部１８が嵌合されていることを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載の免震支承具において、前記免震部３が、前記上支持板６と前記上部支持部材１とに亘って気密接合される弾性材製のダイヤフラム７を設けて成る空気ばね４を有して構成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、上部支持部材又は下部支持部材と免震部とに跨るネジ機構を回し操作するだけの簡単で便利な操作により、上部支持部材と下部支持部材との上下間隔、即ち免震支承具の高さ調整を微調整も含めて行うことが可能となる。その結果、従来における高さ調整に関する問題点を克服すること、即ち、簡単で便利に精度の良い高さ調整が行えるように改善された免震支承具を提供することができる。

請求項２の発明によれば、免震部の下端剛性フランジと下部支持部材と一方に相対回動不能に係止され、かつ、他方に相対回動可能に嵌装される上下向きのネジ軸と、他方と相対回動可能な状態で、かつ、下端剛性フランジと下部支持部材との上下間にてネジ軸に螺装されるナット部材との少ない部品数で、しかも免震支承具の構成要素中に収まるコンパクトな状態で合理的にネジ機構が構成される利点がある。この場合、請求項３のように、高さ寸法が下部支持部材より大きく取り易い免震部にネジ軸の大部分が位置する合理構成が採れるように、ネジ軸を起立配備することが望ましい。

請求項４の発明によれば、起立配備されるネジ軸を有して上方に突出する構成となるネジ機構側の部材と、上部支持部材側の部材とに跨って構成される滑り支承を有する免震部とすれば、ネジ機構の構造を利用して横方向に嵩張らないコンパクトな状態で構成可能な免震支承具とすることができる。

請求項５の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、ネジ機構の構造を用いて経済的、合理的に免震部を構成することができるとともに、中空部付積層ゴムによって滑り支承の滑り移動限界が規定されるようになる。加えて、ネジ機構を収容するが如く周りに構成される中空部付積層ゴムで免震部が囲まれるので、軸心周りに構造物の集中配備ができてコンパクトで合理的に滑り支承と中空部付積層ゴムとを、即ち免震部３を設ける免震支承具を提供することができる。

請求項６の発明によれば、下支持板に一体的に装備されてネジ軸に被さって嵌合する上方突出部は、その最上部が中空部付積層ゴムの上支持板である下側支持部に高さ方向で近接することとなるから、それら両者、即ち下側支持部と上方突出部とを用いて滑り支承を形成すれば、ネジ機構の構造を用いて経済的、合理的に免震部を構成することができる利点がある。

請求項７の発明によれば、上支持板と上部支持部材とに亘って気密接合される弾性材製のダイヤフラムを設ける構造として、空気ばねを合理的に設けることが可能であり、上下に弾性支持されるより高次元の免震部を構造の兼用化や簡略化を図りながら実現することができる。

免震支承具の構造を示す断面図（実施例１） 図１の免震支承具が高さ調整されている状態を示す概略の作用図

以下に、本発明による免震支承具、言わば高さ調整機能付免震支承具の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

〔実施例１〕
本発明による免震支承具Ａは、図１に示すように、上部構造体ａ側の上部支持部材１と、下部構造体ｂ側の下部支持部材２との間に免震部３を介装して構成されている。上部構造体ａとしては、コンテナハウスや簡易ハウスなどの比較的小型の住居設備が挙げられる。下部構造体ｂとしては、基盤や床スラブが挙げられる。免震部３は、空気ばね４と、その下方に配備されて空気ばね４と上下向きので互いに同じ軸心Ｐを持つ中空部付積層ゴム５と、積層ゴム５の内部に形成される滑り支承１７とで構成されている。

空気ばね４は、金属などの硬質材製で上下の大小円板で成る上支持部材（上側支持部の一例）１と、金属などの硬質材製であって積層ゴム５の上支持板を兼ねる円板で成る下側支持部６と、これら両者１，６に亘って気密接合されるゴムなどの弾性材製ダイヤフラム７とを有して構成されている。この空気ばね４は、上下方向視で円形を為し、上下に短く横方向に広い扁平な形状のものに構成されている。

中空部付積層ゴム５は、３枚（複数の一例）の弾性ゴム層８と金属製で２枚の剛性板９とが上下に交互に積層されて成る積層部１１を、下側支持部（上支持板の一例）６と金属などの硬質材製下支持板（下端剛性フランジの一例）１０との上下間に介装されて構成されている。各弾性ゴム層８及び各剛性板９はいずれも同じ内径を持って上下方向視で円環状を呈するものに形成されており、積層部１１は中空部（内部空間）ｓを有する筒状に形成されている。下支持板１０は、断面下向きコ字形状を呈する無底筒状の上方突出部（ネジ機構側の部材の一例）１８を一体に有しており、上方突出部１８には軸心Ｐを中心とする上向き穴１２が形成されている。

上方突出部１８の頂部には小径の滑り部材１８Ａが一体的に載置装備されており、その上面１８ａは下側支持部６の下面６ａに当接しており、それら滑り部材１８Ａと下側支持部６とが相対横滑り移動可能に積層することで滑り支承１７が構成されている。中空部付積層ゴム５は、下側支持部６と滑り部材１８Ａとの相対横滑りの移動限界を弾性的に規制する弾性ストッパとして機能するように構成されている。つまり、地震などによる揺れが生じた場合、中空部付積層ゴム５によって定まる所定範囲内で下側支持部６と滑り部材１８Ａとが相対横滑りすることで免震される構造となっている。

つまり免震部３は、滑り支承１７と、これの上に直列配備される空気ばね４と、滑り支承１７を囲むように周設される中空部付積層ゴム５と、を有して構成されている。空気ばね４は、上側支持部１と、これの下方に配置される下側支持部６と、これら両者１，６に亘って気密接合されるダイヤフラム７とを有して構成されている。滑り支承１７は、上部支持部材１側の部材である下側支持部６と、ネジ機構Ｂ側の部材である下支持板１０とが相対横滑り移動可能に積層されて構成されている。中空部付積層ゴム５は、複数枚の弾性ゴム層８と剛性板９とが交互に積層されて上支持板６と下支持板１０との間に介装されることで構成されている。実施例１の免震支承具Ａにおいては、下支持板１０が免震部３としての下端剛性フランジに相当している。

下部支持部材２には、軸心Ｐを中心とするボルト状のネジ軸１３が、その六角頭部１３ａが下方に突出しないようにされた逆さ状態で螺着などによって回動不能、かつ、位置固定で植設されている。ネジ軸１３における下部支持部材２から上側の突出部分には、これに螺合するナット部材１４が螺装され、さらにその上にはネジ軸１３が上向き穴１２に挿入される状態で下支持板１０が、即ち中空部付積層ゴム５が被せられている。上向き穴１２は、軸心Ｐ周りに相対回動可能にネジ軸１３に嵌合されており、これによって積層ゴム５を横方向への位置ズレなく上下移動させることが可能となっている。

ネジ軸１３に螺合されるナット部材１４は、例えば下支持板１０と同径で金属などの硬質材製の円板で成り、その外周側には人為操作用で少なくとも一対のハンドル１５，１５が、軸心Ｐに対する径外方向に突出する状態で設けられている。ハンドル１５，１５を左右の手指で持ってナット部材１４を回動操作してのネジ送りにより、上昇及び下降移動させることができるのであり、これによって中空部付積層ゴム５を、即ち上部構造体ａを下部構造体ｂに対して上下移動可能なネジ機構Ｂが構成されている。つまり、下部支持部材２と免震部３とに跨るネジ機構Ｂを設け、ネジ機構Ｂの回し操作によって上部支持部材１と下部支持部材２との上下間隔が変更設定可能に構成されている。

要するに、免震部３の下端剛性フランジである下支持板１０と下部支持部材２との何れか一方である下部支持部材２に相対回動不能に係止され、かつ、何れか他方である下支持板１０に相対回動可能に嵌装される上下向きのネジ軸１３と、下支持板１０と相対回動可能な状態で、かつ、下支持板１０と下部支持部材２との上下間にてネジ軸１３に螺装されるナット部材１４とを有してネジ機構Ｂが構成されている。下部支持部材２に係止されて起立配備されるネジ軸１３が下支持板１０に嵌装されており、ナット部材１４に載置される免震部３がナット部材１４の回動によって下部支持部材２に対して上下移動する構成とされている。これにより、本発明による免震支承具Ａは、高さ調整機能付免震支承具Ａに構成されている。

そして、中空部付積層ゴム５が（積層部１１が）上下方向視において環状を呈する形状に形成され、ネジ軸１３が中空部付積層ゴム５の軸心Ｐを通る単一のものとして装備されるとともに、ナット部材１４に、これを回し操作するためのハンドル１５，１５が設けられている。ナット部材１４と下支持板１０とは相対回動する部品どうしであり、滑りの良い構造としておくのが望ましい。つまり、下支持板１０における中空部付積層ゴム５の軸心Ｐを通る箇所に、平板状の下側支持部６の下面６ａに当接する上面１８ａを有する上方突出部１８が一体的に形成されて、下側支持部６と上方突出部１８とで滑り支承１７が構成されるとともに、下部支持部材２に相対回動不能に係止され、かつ、軸心Ｐを中心に持って起立装備される単一のネジ軸１３を設け、ネジ軸１３におけるナット部材１４からの上突出ねじ部分に、相対回動可能かつ相対上下移動可能に上方突出部１８が嵌合されている。

図１は、ナット部材１４が下部支持部材２に当接するまで下降させた基準位置ｋ（図２を参照）にある状態（最下降状態）を示しており、下支持板１０はナット部材１４を介して下部支持部材２に載置される状態となっている。図２は、ハンドル１５，１５を使ってナット部材１４を回すことにより、免震部３を（上部構造体ａを）ｕ位置まで持ち上げた状態（ｕ上昇状態）としたものである。空気ばね４自体の高さが変わらなければ、図２に示すように、ダイヤフラム６の上端位置も基準位置ｋからｕ位置に上昇する。

実際の高さ調整では、ナット部材１４を回して所望高さを少し越えた状態で、図２に示すように、略Ｕ字形状を呈する円板シム１６をナット部材１４と下部支持部材２との上下間に差し込んで嵌め入れ、それからナット部材１４を逆回しして僅かに下降させることにより、荷重をその殆どが円板シム１６で受ける安定状態で高さ調整を行うことができる。円板シム１６はネジ軸１３を通して軸心Ｐを中心としてセットできるための凹入溝１６ａが形成されており、その径はナット部材１４と同径である（それ以外でも良い）が、図２では意図的に小径のものにデフォルメして描いてある。円板シム１６は、その高さ寸法を適宜に設定して、単数枚又は複数枚使用することできめ細かな高さ調整が行えるようにしておけば好都合である。

以上のような免震支承具Ａによれば、滑り支承１７と下部支持部材２とに亘って構成されたネジ機構Ｂが回し操作されることにより、上部支持部材１と下部支持部材２との上下間隔が、即ち免震支承具Ａの高さが変更設定可能である。つまり、ネジ機構を回すだけの簡単で便利な操作でもって免震支承具の高さ調整を行うことが可能になるとともに、ネジ機構であるから、微小な高さ調整も容易に行うことも可能である。

ネジ機構Ｂが、下部支持部材２に相対回動不能に係止されるとともに、上方突出部１８に相対回動可能、かつ、相対上下移動可能に嵌装される上下向きのネジ軸１３と、下支持板１０と下部支持部材２との上下間にてネジ軸１３に螺装されるナット部材１４とで構成されているので、ネジ軸を用いて装備されるナット部材１４は他に専用の取付部品類を不要として合理的に設けることができながら、そのナット部材１４を回すだけの簡単操作で免震部３を昇降させての高さ調整を行うことができる。

下支持板１０に一体的に装備されてネジ軸１３に被さって嵌合する上方突出部１８は、その最上部が中空部付積層ゴム５の上支持板である下側支持部６に高さ方向で下方に近接する状態となるから、それら両者、即ち下側支持部６と上方突出部１８とを用いて滑り支承１７を形成すれば、ネジ機構Ｂの構造を用いて経済的、合理的に免震部３を構成することができる。加えて、滑り支承１７の滑り移動限界を規定する中空部付積層ゴム５が上方突出部１８を収容するが如く周りに構成されており、軸心Ｐ周りに構造物の集中配備ができてコンパクトで合理的に滑り支承１７と中空部付積層ゴム５とを、即ち免震部３を設けることに成功している。

そして、中空部付積層ゴム５の上支持板と、滑り支承１７の上部支持部材１側の部材との双方を兼ねる下側支持部６を用いて、滑り支承１７と上下直列に配備される空気ばね４を設けてあるから、部材の更なる兼用化が図れる合理構造としながら上下方向に弾性支持することができてより高次元な免震支承具Ａとすることができている。なお、ナット部材１４に下支持板１０が載ることとなるネジ軸１３の下部支持部材２への係止構造（実施例１）では、上方突出部１８が下支持板１０に嵌合される構造を採ることも可能である。

また、ナット部材１４を回しての高さ調整後は、ナット部材１４と下支持部材２との上下に円板シム１６を介装し、かつ、ナット部材１４を戻し下降操作してナット部材１４を円板シム１６の上面に当接させることができる。これにより、免震支承具Ａとして作用する上下向き荷重の殆どは円板シム１６が受け持ち、ネジ軸１３には荷重が作用しないか或いは極僅かな荷重が掛かるだけとなる。従って、ネジ軸１３は、免震支承具Ａに作用する荷重を高さ調整時には受ける必要はあるが、その荷重を常に受け続けるに十分となる耐久性を持たせる必要はなく、その分ネジ軸１３の設定グレードを無理なく落とせる利点がある（例えば、廉価な材料が使えてコストダウンできるなどである）。

〔別実施例〕
ネジ機構Ｂは、例えば軸心Ｐ周りに２個以上のネジ軸を均等角度ごとに配備するとともに、単一のハンドルでそれら複数のネジ軸を連動回動できる連動手段（ギヤ連動機構等）を設けて成るものも可能である。また、ネジ機構Ｂは、上部構造体ａと上支持部材１とに跨って配備されるという構成も可能である。免震部３は、空気ばね、積層ゴム、滑り支承の何れか１つ以上を備える構造として種々のものが可能である。

１ 上部支持部材
２ 下部支持部材
３ 免震部
４ 空気ばね
５ 中空部付積層ゴム
６ 上部支持部材側の部材、上支持板
６ａ 下面
７ ダイヤフラム
８ 弾性ゴム層
９ 剛性板
１０ 下端剛性フランジ、下支持板
１３ ネジ軸
１４ ナット部材
１７ 滑り支承
１８ ネジ機構側の部材、上方突出部
１８ａ 上面
Ｂ ネジ機構
Ｐ 軸心

Claims (7)

1. 上部構造体側の上部支持部材と、下部構造体側の下部支持部材との間に免震部を介装して成る免震支承具であって、
   前記上部支持部材又は前記下部支持部材と前記免震部とに跨るネジ機構を設け、前記ネジ機構が回し操作されることによって前記上部支持部材と前記下部支持部材との上下間隔が変更設定可能に構成されている免震支承具。
2. 前記免震部の下端剛性フランジと前記下部支持部材との何れか一方に相対回動不能に係止され、かつ、何れか他方に相対回動可能に嵌装される上下向きのネジ軸と、前記他方と相対回動可能な状態で、かつ、前記下端剛性フランジと前記下部支持部材との上下間にて前記ネジ軸に螺装されるナット部材とを有して前記ネジ機構が構成されている請求項１に記載の免震支承具。
3. 前記下部支持部材に係止されて起立配備される前記ネジ軸が前記下端剛性フランジに嵌装されており、前記ナット部材に載置される前記免震部が前記ナット部材の回動によって前記下部支持部材に対して上下移動する構成とされている請求項２に記載の免震支承具。
4. 前記免震部が、前記上部支持部材側の部材と前記ネジ機構側の部材とが相対横滑り移動可能に積層されて成る滑り支承を有して構成されている請求項３に記載の免震支承具。
5. 前記免震部が、上下方向視において環状を呈する複数の弾性ゴム層と、上下方向視において環状を呈する剛性板とが交互に積層されて上支持板と下支持板との間に介装されて成る中空部付積層ゴムを有しており、前記滑り支承が、上支持板と下支持板とを相対横滑り移動可能に積層配備することで構成されている請求項４に記載の免震支承具。
6. 前記下支持板における前記中空部付積層ゴムの軸心を通る箇所に、平板状の前記上支持板の下面に当接する上面を有する上方突出部が設けられて、前記上支持板と前記上方突出部とで前記滑り支承が構成されるとともに、前記下部支持部材に相対回動不能に係止され、かつ、前記軸心を中心に持って起立装備される単一の前記ネジ軸を設け、前記ネジ軸における前記ナット部材からの上突出ねじ部分に、相対回動可能かつ相対上下移動可能に前記上方突出部が嵌合されている請求項５に記載の免震支承具。
7. 前記免震部が、前記上支持板と前記上部支持部材とに亘って気密接合される弾性材製のダイヤフラムを設けて成る空気ばねを有して構成されている請求項５又は６に記載の免震支承具。

Images