JP2019044402A - 免震装置及びこれを備えた免震構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の下部において地震力を減衰させ、建築物への影響を限りなく無くすことができる免震装置を提供する。【解決手段】建物に固定された土台３と建物の基礎４との間に設置される免震装置であって、土台３に取り付けられた滑り支承固定部材と、滑り支承固定部材に取り付けられた滑り支承６と、滑り支承６を支持するための支承滑動台７と、支承滑動台７を支持するために基礎４に設置された装置固定盤と、支承滑動台７と装置固定盤との間に介在された衝撃緩衝部材８と、を備え、滑り支承６の接触面には複数の第１接触突条部が設けられ、支承滑動台７の接触面には複数の第２接触突条部が設けられ、滑り支承６側の複数の第１接触突条部が支承滑動台７側の複数の第２接触突条部に接触支持されている。【選択図】図３

Description

本発明は、建物と基礎の間に設置し、地震発生時の建物の竪揺れと横揺れを緩衝し、建物を元の位置に戻すようにするための免震装置及びこれを用いた免震構造に関するものである。

日本の木造建築物における木造建築技術は、比類なき卓越したものと認識している。しかしながら、木造建築物は、それ以外の建築構造物に比べ耐震性に劣っている。従って、その耐震性を充分なものにするために、従来の木造建築技術よりも補強金具やその他の新しい材料に耐震性能を負わせているのが現状にあり（例えば、非特許文献１〜３参照）、このような耐震技術は、建物が潰れないことに力点がおかれている。

増田一眞著「激震に生き残る伝統木構造の家」 小野徹郎他４名著「実伝統木造社寺建築の水平加力実験及び復元力特性（伝統木造社寺建築の耐震性能評価その１）」 中治弘行他４名著「東三河伝統構法民家の耐震性能評価のための性的切り返し加力実験」

日本の木造建築物の特徴は、木材の長所である軽量で加工性が良く、加工された継ぎ手や交差する部材の仕口部が、応力に対してしなやかに対応し復元するところにある。この特性を活かし、本来の木造建築技術を復活、興隆させなければならならず、このような要望を満たすために新しい免震装置及びこれを用いた免震構造の実現が望まれている。

本発明の目的は、建物の下部において地震力を減衰させ、建築物への影響を限りなく無くすことができる免震装置及びこれを用いた免震構造を提供することである。

本発明の請求項１に記載の免震装置は、建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置される免震装置において、
前記土台に取り付けられた滑り支承と、前記滑り支承を支持するための支承滑動台と、前記支承滑動台を支持するために前記基礎に設置された装置固定盤と、前記支承活動台と前記装置固定盤との間に介在された衝撃緩衝部材と、を備え、
前記滑り支承の接触面には複数の第１接触突条部が設けられ、前記支承滑動台の接触面には複数の第２接触突条部が設けられ、前記滑り支承側の前記複数の第１接触突条部が前記支承滑動台側の前記複数の第２接触突条部に接触支持されており、
地震の際の竪揺れに対しては、前記衝撃緩衝部材が上下方向に弾性変形して竪揺れを緩衝し、地震の際の横揺れに対しては、前記滑り支承が前記支承滑動台に対して相対的に移動して横揺れを緩衝することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の免震装置では、前記滑り支承側の前記複数の第１接触突条部における先端部の断面形状は円弧状であり、前記支承滑動台側の前記複数の第２接触突条部における先端部の断面形状は円弧状であり、前記複数の第１接触突条部が前記複数の第２接触突条部に点接触状態で支持されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の免震装置は、建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置される免震装置において、
前記土台に取り付けられた滑り支承と、前記滑り支承を支持するための支承滑動台と、前記支承滑動台を支持するために前記基礎に設置された装置固定盤と、前記支承活動台と前記装置固定盤との間に介在された衝撃緩衝部材と、を備え、
前記滑り支承の下面は、平坦な接触面として構成され、前記支承滑動台の上面には多数の接触支持ボールが任意の方向に回転自在に装着され、前記滑り支承側の前記接触面が前記支承滑動台側の前記複数の接触支持ボールに接触支持されており、
地震の際の竪揺れに対しては、前記衝撃緩衝部材が上下方向に弾性変形して竪揺れを緩衝し、地震の際の横揺れに対しては、前記滑り支承が前記支承滑動台に対して相対的に移動して横揺れを緩衝することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の免震装置では、前記装置固定盤には、一対の立上り部により取付け凹部が規定され、また前記支承滑動台には一対の移動規制部が設けられ、前記支承滑動台は、前記一対の移動規制部が前記装置固定盤の前記取付け凹部を跨ぐように前記装置固定盤の前記取付け凹部に取り付けられ、前記支承滑動台の所定方向の往復移動は、前記一対の移動規制部が前記装置固定盤及び/又は前記基礎に当接することによって拘束され、前記支承滑動台の前記所定方向に対して垂直な方向の往復移動は、前記支承滑動台が前記装置固定盤の前記一対の立上り部に当接することによって拘束されることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の免震構造は、建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置されて地震の際の動きを制御するための免震構造において、
請求項１〜３のいずれかに記載の免震装置と、地震の際の全方向の動きを制御するための補助装置とを含み、前記免震装置は前記土台の隅角部に配設され、前記補助装置は隣接する前記免震装置の間に配設されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の免震構造では、前記補助装置は、前記土台と前記基礎との間に設置された伸縮体を備え、前記伸縮体は、前記土台に取り付けられた上部固定部材、前記基礎に取り付けられた下部固定部材及び前記上部固定部材と前記下部固定部材との間に介在された自在伸縮部材を含んでいることを特徴とする。

更に、本発明の請求項７に記載の免震構造では、前記補助装置は、前記土台と前記基礎との間に相互に対向して設置された第１及び第２伸縮体から構成され、前記第１伸縮体は、第１上部固定部材、第１下部固定部材及び第１自在伸縮コイルを含み、前記第１自在伸縮コイルの両端部が所定方向に延び、前記第２伸縮体は、第２上部固定部材、第２下部固定部材及び第２自在伸縮コイルを含み、前記第２自在伸縮コイルの両端部が所定方向と反対方向に延びていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の免震装置によれば、建物を固定した土台に設置した装置（以下、「上部装置」という）と建物の基礎に設置した装置（以下、「下部装置」という）とは、必要最小限の接触面を有するとともに、上部装置及び下部装置を備えた免震装置が弾性機能を有しているので、地震による震動を緩和、緩衝し、建物への影響を軽減させることができる。上部装置は、土台に取り付けられた滑り支承を備え、下部装置は、滑り支承を支持するための支承滑動台と、基礎に設置された装置固定盤とを備え、この支承滑動台が衝撃緩衝部材を介して装置固定盤に支持されるので、地震の際の縦振動を緩和する縦揺れ緩和機能が発揮される。また、上部装置側の滑り支承の接触面には複数の第１接触突条部が設けられ、下部装置側の支承滑動台の接触面には第２接触突条部が設けられているので、横方向の滑り抵抗を少なくし、地震の横振動を緩和させる横滑り機能が発揮される。

また、本発明の請求項２に記載の免震装置によれば、滑り支承側の複数の第１接触突条部における先端部の断面形状が円弧状であり、また支承滑動台側の複数の第２接触突条部における先端部の断面形状も円弧状であるので、複数の第１接触突条部が複数の第２接触突条部に点接触状態で支持され、これにより、上部装置側の滑り支承と下部装置側の支承滑動台との間の滑り抵抗を少なくすることができる。

また、本発明の請求項３に記載の免震装置によれば、上部装置は、土台に取り付けられた滑り支承を備え、下部装置は、滑り支承を支持するための支承滑動台と、基礎に設置された装置固定盤とを備え、この支承滑動台が衝撃緩衝部材を介して装置固定盤に支持されるので、地震の際の縦振動を緩和する縦揺れ緩和機能が発揮される。また、上部装置側の滑り支承下面は平坦な接触面に構成され、下部装置側の支承滑動台の上面には複数の接触支持ボールが任意の方向に回転自在に装着されているので、複数の接触支持ボールにより横方向の滑り抵抗を少なくし、地震の横振動を緩和させる横滑り機能が発揮される。

また、本発明の請求項４に記載の免震装置によれば、装置固定盤には、一対の立上り部により取付け凹部が規定され、また支承滑動台には一対の移動規制部が設けられ、支承滑動台は、一対の移動規制部が装置固定盤の取付け凹部を跨ぐように装置固定盤の取付け凹部に取り付けられるので、支承滑動台の所定方向の往復移動は、一対の移動規制部が装置固定盤及び/又は基礎に当接することによって拘束され、また支承滑動台の所定方向に対して垂直な方向の往復移動は、支承滑動台が装置固定盤の一対の立上り部に当接することによって拘束され、これにより、装置固定盤に対する支承滑動台の横方向に移動を確実に拘束することができる。

また、本発明の請求項５に記載の免震構造によれば、建物を固定した土台と基礎との間に、請求項１〜４のいずれかに記載の免震装置と、地震の際の全方向の動きを制御するための補助装置が設けられているので、この免震構造に完全な免震機能を持たせることができる。即ち、補助装置は、免震装置（上部装置及び下部装置）を補完するために設けられ、想定外の震動変位を制御する機能を発揮する。尚、この補助装置は、強風や台風等の風圧による建物の移動をも制御する機能も有する。

また、本発明の請求項６に記載の免震構造によれば、建物の土台及び基礎との間に設置された伸縮体を備え、この伸縮体は、土台に取り付けられた上部固定部材と基礎に取り付けられた下部固定部材との間に介在された自在伸縮部材を含んでいるので、この自在伸縮部材の伸縮により震動変位を所要の通りに制御することができる。

更に、本発明の請求項７に記載の免震構造によれば、補助装置は、土台と基礎との間に相互に対向して設置された第１及び第２伸縮体から構成され、第１伸縮体の第１自在伸縮コイルの両端部が所定方向に延び、また第２伸縮体の第２自在伸縮コイルの両端部が所定方向と反対方向に延びているので、これら第１及び第２伸縮体をコンパクトに設置することができる。

建造物に設置した一実施形態の免震構造（免震装置）の配置例を簡略的に示した平面図。 図１の免震構造の一部（免震装置及び補助装置）及びこれに関連する構成を示す平面図。 図３（ａ）は、図２の免震装置を組み立てた状態で正面から見た縦断面図、図３（ｂ）は、この免震装置を横から見た縦断面図。 図４（ａ）は、図２の補助装置を組み立てた状態で正面から見た縦断面図、図４（ｂ）は、この補助装置を横から見た縦断面図。 図２の免震装置を分解して示す分解図。 図２の免震装置における滑り支承固定部材を示す図であり、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）はその断面図、図６（ｃ）は、その底面図。 図２の免震装置における滑り支承を示す図であり、図７（ａ）はその平面図、図７（ｂ）はその断面図、図７（ｃ）はその底面図。 図２の免震装置における支承滑動台を示す図であり、図８（ａ）はその平面図、図８（ｂ）はその断面図、図８（ｃ）はその底面図。 図２の免震装置における衝撃緩衝部材を示す図であり、図９（ａ）はその平面図、図９（ｂ）はその断面図。 図２の免震装置における装置固定盤を示す図であり、図１０（ａ）はその平面図、図１０（ｂ）はその正面から見た断面図、図１０（ｃ）はその横から見た断面図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第１の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第２の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第３の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第４の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第５の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第６の変形形態を示す図。 滑り支承側の第１接触突条部及び支承滑動台側の第２接触突条部の組合せパターンの第７の変形形態を示す図。 第１接触突条部及びその周辺を拡大して示す部分拡大断面図。 図２の免震装置における補助装置の第１伸縮体を示す図であり、図１９（ａ）はその平面図、図１９（ｂ）はその側面図。 図２の免震装置における補助装置の第２伸縮体を示す図であり、図２０（ａ）はその平面図、図２０（ｂ）はその側面図。 図２の免震装置における補助装置を取り付けた状態で示す図であり、図２１（ａ）はその平面図、図２１（ｂ）はその正面図。 滑り支承側の下面及び支承滑動台側の上面の構造を示す図。 支承滑動台側の複数の接触支持ボールの配置例を拡大して示す平面図。 支承滑動台の一部の断面を拡大して示す部分拡大断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に伴う免震装置（及びこれを備えた免震構造）の一実施形態について説明する。図１及び図２において、図示の免震構造は、免震装置１と補助装置２とを備え、免震装置１は、建物の土台３の隅角部に配設され、補助装置２は、隣接する免震装置１の間に１つ又は２つ以上配置される。この免震装置１は、建物の土台３に取り付けられる上部装置１１と、建物の基礎４に取り付けられる下部装置１２とから構成され（図３参照）、この実施形態では、上部装置１１は滑り支承６を備え、下部装置１２は、支承滑動台７、衝撃緩衝部材８及び装置固定盤９を備えている（図５参照）。

上部装置１１の滑り支承６の接触面には、複数の第１接触突条部６０１（図７参照）が設けられ、下部装置１２の支承滑動台７の接触面には、複数の第２接触突条部７０３（図８参照）が設けられ、上部装置１１（滑り支承６）側の複数の第１接触突条部６０１と下部装置１２（支承滑動台７）側の複数の第２接触突条部７０３とが相互に接触される。また、この支承滑動台７は、衝撃緩衝部材８を介して装置固定盤９に装着され、この装置固定盤９は建物の基礎５上に固定される。このように構成することにより、支承滑動台７は滑り支承６を支え、その支持面で円滑な動きをし、これらの部材を組み合わせることで簡単な構造の免震装置を構成する。

補助装置２の伸縮体２０１（第１伸縮体２０１Ａ、第２伸縮体２０１Ｂ）（図１９〜図２１参照）は、建物の主軸力を支える柱の下部に位置する滑り支承６に対応して配設され、その滑り支承６を中心におき平面的にＸ方向、Ｙ方向（図１参照）の所定の箇所に設置され、Ｚ方向（図１及び図２において紙面に対して垂直な方向）に垂直に設置される。この設置様式は、伸縮体２０１（第１伸縮体２０１Ａ、第２伸縮体２０１Ｂ）の一端側を建物を固定した土台３に取り付け、その他端側を建物の基礎５に取り付け、土台３と基礎４との間を伸縮体２０１にて繋ぐことである。

以下、本発明に伴う免震装置（及びこれを備えた免震構造）の一実施形態を更に詳細に説明する。この免震装置（免震構造）の説明にあたって、先ず、地震力を次の三つの名称の定義について説明する。

（ａ）Ｘ方向（図１において左右方向）の地震力：任意の水平方向に発生する地震力（図１参照）
（ｂ）Ｙ方向（図１において上下方向）の地震力：Ｘ方向の地震力に対し直角方向に発生する地震力（図１参照）
（ｃ）Ｚ方向（図１において紙面に対して垂直な方向）の地震力：鉛直方向に発生する地震力
図１は、建造物に設置した一実施形態の免震装置１及び補助装置２の配置を示している。図１において、図示の免震装置１は、土台３と、その土台３の下部に配設される基礎４（図２及び図３参照）との間に配置される。補助装置２は、建物の土台３の交差部の周りに設置され、図１において黒点でもって示している。

図３をも参照して、建物の柱脚部を堅固にした土台３の下面に、免震装置１の上部装置１１が設置され、また基礎４の所定部位の上面に凹部４０１が設けられ、基礎４のこの凹部４０１に免震装置１の下部装置１２が設置され、この下部装置１２の上面に上部装置１１を載せることにより、建物と基礎４とが分離された状態でもって支持され、このような分離状態を維持することにより、地震の際の横揺れや竪揺れの影響を緩和させることができる。

地震による建物の横方向の変位（Ｘ方向及びＹ方向の変位）対策として、正常な位置を確保するための補助装置２が設けられる。上述した箇所に補助装置２を配置することにより、この補助装置２は、後述するように、建物の上述した横方向の変位に対して元の正常な位置に戻す働きをする。

図２は、免震構造の一部、即ち免震装置１（破線囲い）主要部及び補助装置２の縦断面を示している。図２における細い破線は、下部の隠れ部材を示し、太い破線で囲った部分が免震装置１を示している。また、図２において破線円形部分は、下側に設置される補助装置２を示している。

図３は、免震装置１の主要部の縦断面を示し、図３（ａ）は、土台３に平行な縦断面を示し、図３（ｂ）は、土台３に垂直は縦断面を示している。図３において、建物の基礎４の所定箇所に凹部４０１が設けられており、この凹部４０１に装置固定盤９が設置され、その装置固定盤９の上面に衝撃緩衝部材８が設けられ、この衝撃緩衝部材８の上側に更に支承滑動台７が載置され、これら装置固定盤９、衝撃緩衝部材８及び支承活動台７が免震装置１の下部装置１２を構成する。また、建物の土台３の下部に滑り支承６が取り付けられ、この滑り支承６が免震装置１の上部装置１１を構成している。免震装置１の主要部は、この上部装置１１及び下部装置１２によって構成され、基礎４に設置された下部装置１２の上にこの上部装置１１が載置される。この上部装置１１と下部装置１２の接触面、即ち上部装置１１の下面と下部装置１２の上面とは、後述するように、少ない接触面積で接触するように構成されている。

また、図４を参照して、図示の補助装置２は、一対の伸縮体２０１（第１伸縮体２０１Ａ及び第２伸縮体２０１Ｂ）から構成され、伸縮体２０１は自在伸縮部材２０４（第１自在伸縮部材２０４Ａ、第２自在伸縮部材２０４Ｂ）を備え、それらの上端部側が土台３の下部の所定個所に取り付けられ、それらの下端部側が基礎４の所定個所に取り付けられる。即ち、伸縮体２０１（第１伸縮体２０１Ａ、第２伸縮体２０１Ｂ）の自在伸縮部材２０４（第１自在伸縮部材２０４Ａ、第２自在伸縮部材２０４Ｂ）の上端部は、上部固定部材２０２（第１上部固定部材２０２Ａ、第２上部固定部材２０２Ｂ）により土台３に取り付けられ、その下端部は、下部固定部材２０３（第１下部固定部材２０３Ａ、第２下部固定部材２０３Ｂ）により基礎４に取り付けられ、伸縮体２０１は、自在伸縮部材２０４、上部固定部材２０２及び下部固定部材２０３を含んでいる。尚、図３において破線で囲んでいる部分が免震装置１であり、図４において破線で示している部分が補助装置２である。

図３及び図４は、建物における免震装置１及び補助装置２の主要部の断面を示している。図３及び図４において、土台３は、主土台３０１及び補強材３０２を備え、これらがボルト３０４で補強されている。免震装置１は、例えば、土台３の交差部（即ち、隅角部）の下部と基礎４との間に設置され、この土台３の交差部の周り、（即ち、隣接する交差部の間の部位）における土台３と基礎４との間に補助装置２が設置されている。

免震装置１については、補強された土台３の下面に、図６に示す滑り支承固定部材５及び図７に示す滑り支承６（即ち、上部装置１１）が取り付けられ、この形態では、土台３の下面に滑り支承固定部材５が固定され、この滑り支承固定部材５の下面に滑り支承６の折曲部６０２が嵌合され、固定ねじ６（図示せず）により滑り支承固定部材５に固定される。

また、支承滑動台７、衝撃緩衝部材８及び装置固定盤９は、後述する如く組み立てられて下部装置１２を構成し、この下部装置１２が基礎４の凹部４０１（図３（ａ）参照）に設置される。

免震装置１の下部装置１２及び上部装置１１は、次の二つの機能を備えている。第１の機能としては、Ｘ及びＹ方向の地震力に対して滑動作用を負わせ、水平方向の力を減衰させるものである。第２の機能としては、Ｚ方向の地震力に対して弾性変形を起し、鉛直方向の力を減衰させるものである。建物の荷重は土台３から免震装置１を通して基礎４に伝達されるが、土台３と基礎４とは完全に絶縁し、上部装置１１と下部装置１２のみが接触面で接触している状態にある。この上部装置１１の接触面と下部装置１２との接触面には、複数の接触突条部が設けられ、かかる複数の接触突条部が相互に接触するので、両者の接触面積が小さく、摩擦抵抗を少なくして水平地震力を軽減する働きを担っている。

補助装置２については、図１９〜図２１においてその詳細を示しているが、この補助装置２は、土台３と基礎４との間に介在されて地震に対し免震装置１の働きを補完する機能を有する。具体的には、補助装置２は、水平方向及び鉛直方向の地震力に対して柔軟に対応し、免震装置１の上部装置１１及び下部装置１２の接触面が互いに逸脱しないよう抵抗する機能と建物を所定の位置に戻す機能を有する。

図５は、免震装置１を分解して示している。図５において、この免震装置１は、図５に示すように組み合わせて用いられ、その使用形態は、図３において破線１で囲われた部分に示す通りである。免震装置１としての一群は、上部装置１１と下部装置１２から構成されるが、これらの装置１１，１２そのものはそれぞれ単体であり、上部装置１１は下部装置１２の上を地震に任せて全方向に慣性の法則による滑り動作を行う。下部装置１２は、上部装置１１から建物の荷重を受けて基礎４に伝え、且つ地震の竪揺れに対して衝撃緩衝部材８の作用により建物への衝撃を緩和させる。

上部装置１１においては、補強された土台３の下面に滑り支承６が設置されるが、この滑り支承６は、その支承本体部６０３の下面に複数の接触突条部、即ち第１接触突条部６０１が設けられ、これら第１接触突条部６０１の先端部が滑り支承６の接触面として機能し、かかる第１接触突条部６０１は、建物を滑らせて地震の全方向の動きを軽減緩和する機能を有する。

下部装置においては、基礎４の凹部４０１（図３参照）に装置固定盤９が固定され、この装置固定盤９の上に衝撃緩衝部材８が載置され、更に衝撃緩衝部材８の上に支承滑動台７が載置される。この支承滑動台７の上面には複数の接触突条部、即ち第２接触突条部７０３が設けられている。これら第２接触突条部７０３は、支承滑動台７の接触面として機能し、滑り支承６側の第１接触突条部６０１を接触支持する。

一般的に、土台３は基礎４上に固定されるが、免震を考える場合は、基礎４とは縁を切る必要がある。このようなことから、建物（土台３）と基礎４との繋がりは、免震装置１及び補助装置２を介して間接的なものとなり、土台３は建物の荷重や地震力による変位に対し抵抗する機能が要求され、この形態では、土台３は、主材としての主土台３０１に地震対応材３０２、補強材３０３（例えば、ボルトから構成される）及びナット３０４を組み合わせて構成されている（図２〜図４も参照）。

図６は、支承固定部材５を示している。図６（ａ）は、支承固定部材５の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＶＩ−ＶＩ線による断面図であり、図６（ｃ）は、支承固定部材５の底面図である。図示の支承固定部材５は、矩形状の固定本体部５０１を備え、この固定本体部５０１の中央部には矩形開口５０２が設けられているとともに、その外周部には下方に延びる折曲部５０３が設けられている。この支持固定部材５は、固定用ねじ５０４により土台３の下面に取り付けられる（図３参照）。

図７は、滑り支承６を示している。図７（ａ）は、滑り支承６の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図であり、図７（ｃ）は、滑り支６の底面図である。図示の滑り支承６は、矩形状の支承本体部６０３を備え、この支承本体部６０３の外周部に上方に延びる折曲部６０２が設けられている。この形態では、支承固定部材５の折曲部５０２が滑り支承６の折曲部６０２の内側に挿入嵌合され、支承固定部材５及び滑り支承６が固定ねじ（図示せず）などにより固定される。尚、上述とは反対に、滑り支承６の折曲部６０２を支承固定部材５の折曲部５０２の内側に挿入嵌合するようにしてもよい。

下部装置１２との接触面として機能する滑り支承６の下面（支承本体部６０３の外面）には複数の第１接触突条部６０１が設けられ、これら第１接触突条部６０１によって滑り支承６に滑り機能を持たせている。この滑り支承６は、土台３の下部の所定位置に滑り固定部材５を介して設けられ、免震装置１の上部装置１１として機能し、建物の荷重は、免震装置１を介して基礎４に伝わり、地震力への対応を容易にする。

図８は、支承滑動台７を示しており、図８（ａ）は、支承滑動台７の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図であり、図８（ｃ）は、支承滑動台７の底面図である。図８において、支承滑動台７は、図８（ｂ）に示す通り、矩形状の滑動台本体部７０１を備え、この滑動台本体部７０１の両端部に下方に折曲された一対の折曲部７０２を有し、一対の折曲部７０２は、後述するように移動規制部として機能する。この滑動台本体部７０１の上面には、上部装置１１の接触面（複数の第１接触突条部６０１）と接触する第２接触突条部７０３が設けられており、かかる第２接触突条部７０３により、上部装置１１の滑り支承６との滑り動作が円滑になる。

また、一対の折曲部７０２（移動規制部）を有する支承滑動台７は、乗馬の鞍の形をしており、後述する衝撃緩衝部材８、装置固定盤９及び基礎４の一部を抱え込むように取り付けられ（図３参照）、Ｘ及びＹ方向の地震力による移動やＺ方向の地震力による脱落を防ぐ機能を持っている。即ち、基礎４を包むように取り付けられるので、基礎４の長手方向の移動については、支承滑動台７の側面が装置固定盤９の一対の立上り部９０３（後述する）に当接することによってその移動が拘束され、また基礎４の長手方向に対して直角方向については、一対の折曲部７０２が基礎４の側面及び／又は装置固定盤９に当接することによってその移動が拘束される。

この免震装置１においては、支承滑動台７の上面（滑動台本体部７０１の上面）が基礎４の上面より高い位置を保ち、且つ支承滑動台７の下面（折曲部７０２の下面）が基礎４の上面より低い位置に位置するように構成される。このように構成することにより、Ｘ及びＹ方向の水平力（図１参照）の地震力に対して支承滑動台７は基礎４を介し抵抗するようになり、土台３と連動して移動することを防ぎ、免震装置１に課せられた機能の一つを果たす。

この実施形態では、滑り支承６側の複数の第１接触突条部６０１は、図７（ｃ）に示すように設けられ、また支承滑動台７側の複数の第２接触突条部７０３は、図８（ａ）に示すように設けられている。即ち、複数の第１接触突条部６０１は、滑り支承６の支承本体部６０３の下面に同心状に設けられ、また複数の第２接触突条部７０３は、支承滑動台７の滑動台本体部７０１の上面に放射状に設けられ、このように構成することにより、滑り支承６の接触面（複数の第１接触突条部６０１）と支承滑動台７の接触面（複数の第２接触突条部７０３）との接触抵抗を少なくなり、両者間の滑り動作を円滑にすることができる。尚、複数の第１接触突条部６０１は、例えば、支承本体部６０３と一体的に設けられ、複数の第２接触突条部７０３は、例えば、滑動台本体部７０１と一体的に設けられる。

図９は、衝撃緩衝部材８を示している。図９（ａ）は、衝撃緩衝部材８の平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＩＸ−ＩＸ線による断面図である。衝撃緩衝部材８は、例えば、外形が円形状の弾性体８０１から構成され、この弾性体８０１の中央部に円形状の装着開口８０２が設けられる。このような弾性体８０１は、強力な弾性特性を備えた例えば皿ばねなどから構成され、通常は建物の荷重を支え、且つ、その荷重による弾性変形を起こさない特性を有するが、地震時のＺ方向の振動に対して適度な弾性変形を生じ、Ｚ方向の地震力の減衰機能を有する。支承滑動台７は、この衝撃緩衝部材８の上側に載置され、衝撃緩衝部材８は建物の荷重を担い、地震時のＺ方向の振動を軽減させ、建物及び基礎４への影響を少なくし、免震装置１における二つ目の機能を担う。この衝撃緩衝部材８は、複数個重ねて用いることもできる。

図１０は、装置固定盤９を示し、図１０（ａ）は、装置固定盤９の平面であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＸＢ−ＸＢ線による断面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）におけるＸＣ−ＸＣ線による断面図である。この装置固定盤９は、矩形状の固定盤本体部９０１を備え、この固定盤本体部９０１の上面に前述の衝撃緩衝部材８が載置される。固定盤本体部９０１の上面には円形状の位置決め突部９０２が設けられ、衝撃緩衝部材８は、位置決め突部９０２を被嵌するように装着され、この位置決め突部９０２によりＸ及びＹ方向の移動が拘束される。尚、図１０における一点鎖線は、基礎４を示している。

装置固定盤９の固定盤本体部９０１は、基礎４の凹部４０１にアンカー材（図示せず）を介して緊結固定される。この固定盤本体部９０１は、一対の両端部が略Ｚ形の断面形状を施した形態に形成され、このように構成することによって、固定盤本体部９０１の両端部に立上り部９０３が設けられ、またこの立上り部９０３の先端部に外側に延びる外フランジ部９０４が設けられ、一対の立上り部９０３間に取付け凹部９０５が規定される。固定盤本体部９０１のこの取付け凹部９０５が基礎４の凹部４０１に対応し、一対の立上り部９０３が基礎４の凹部４０１の一対の垂直部分に合わせ設置固定される（図３参照）。

この装置固定盤９の機能は、建物の荷重や地震力による複合鉛直荷重を担い、基礎４を保護するとともに、免震装置１の下部装置１２として前述の支承滑動台７及び衝撃緩衝部材８の所定の位置を確実に確保する。この固定盤本体部９０１の一対の立上り部９０３（即ち、Ｚ形の断面形状を施した部分）には、支承滑動台７の滑動台本体部７０１の側面が常時接触し、水平方向の地震力により衝撃の影響を受け、この立上り部９０３（即ち、Ｚ形の断面形状面）を介して基礎４の凹部４０１の一対の垂直部分の上端を保護する。更に、固定盤本体部９０１の内表面に位置決め突部９０２が設けられ、この位置決め突部９０２は、衝撃緩衝部材８の地震の衝撃による移動を防止する。

滑り支承側の複数の第１接触突条部及び支承滑動台側の複数の第２接触突条部は、図１１〜図１７に示すように構成することができ、これらの形態のものにおいても、上述したと同様に、相互に接触する滑り支承と支承滑動台との間の接触抵抗を小さくすることができる。

図１１に示す第１の変形形態では、上述した実施形態とは反対に、滑り支承６Ａの支承本体部６０３Ａの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ａは、放射状に設けられ、支承滑動台７Ａの滑動台本体部７０１Ａの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ａは、同心状に設けられている。

図１２に示す第２の変形形態では、滑り支承６Ｂの支承本体部６０３Ｂの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｂは、同心状に設けられ、支承滑動台７Ｂの滑動台本体部７０１Ｂの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｂは、横方向（例えば、基礎４の長手方向）に平行に設けられている。

図１３に示す第３の変形形態では、上述の第２の変形形態とは反対に、滑り支承６Ｃの支承本体部６０３Ｃの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｃは、横方向（例えば、基礎４の長手方向）に平行に設けられ、支承滑動台７Ｃの滑動台本体部７０１Ｃの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｃは、同心状に設けられている。

図１４に示す第４の変形形態では、滑り支承６Ｄの支承本体部６０３Ｄの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｄは、横方向（例えば、基礎４の長手方向）に平行に設けられ、支承滑動台７Ｄの滑動台本体部７０１Ｄの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｄは、縦方向（例えば、基礎４の長手方向に垂直な方向）に平行に設けられている。

図１５に示す第５の変形形態では、滑り支承６Ｅの支承本体部６０３Ｅの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｅは、上述の第４の変形形態と反対に、縦方向（例えば、基礎４の長手方向に対して垂直な方向）に平行に設けられ、支承滑動台７Ｅの滑動台本体部７０１Ｅの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｅは、横方向（例えば、基礎４の長手方向）に平行に設けられている。

また、図１６に示す第６の変形形態では、滑り支承６Ｆの支承本体部６０３Ｆの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｆは、所定方向（例えば、図１６において左方）に向けて手前側に傾斜して延びるように平行に設けられ、支承滑動台７Ｆの滑動台本体部７０１Ｆの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｆは、この所定方向に対して反対方向（図１６において右方）に向けて手前側に傾斜して延びるように平行に設けられている。

更に、図１７に示す第７の変形形態では、上述した第６の変形形態と反対に、滑り支承６Ｇの支承本体部６０３Ｇの下面（接触面）に設けられた複数の第１接触突条部６０１Ｇは、所定方向（例えば、図１７において左方）に向けて奥側に傾斜して延びるように平行に設けられ、支承滑動台７Ｇの滑動台本体部７０１Ｇの上面（接触面）に設けられた複数の第２接触突条部７０３Ｇは、この所定方向に対して反対方向（図１７において右方）に向けて奥側に傾斜して延びるように平行に設けられている。

複数の第１接触突条部６０１（６０１Ａ〜６０１Ｇ）及び複数の第２接触突条部７０３（７０３Ａ〜７０３Ｇ）の先端部は、図１８に示すように構成するのが好ましい。図１８において、滑り支承６側の支承本体部６０３の複数の第１接触突条部６０１（支承滑動台７側の滑動台本体７０１の第２接触突条部７０３）の先端部は、長手方向図１８において紙面に対して垂直方向）に対して垂直な断面において円弧状であるのが好ましい。このように構成すると、複数の第１接触突条部６０１と複数の第２接触突条部７０３との接触状態が点接触状態となり、これにより、滑り支承６と支承滑動台との接触抵抗を小さくすることができる。

次に、図１９〜図２１を参照して、補助装置２について説明する。図１９は、補助装置２の第１伸縮体２０１Ａを示し、図２０は、補助装置２の第２伸縮体２０１Ｂをを示し、図２１は、補助装置２の全体を示し、図２１（ａ）は、その平面図であり、図２１（ｂ）は、その正面図であり、その使用形態は、図４において矢印の２の破線で囲われた部分に示すように組み合わせて用いられる。

図１９〜図２１において、第１伸縮体２０１Ａ及び第２伸縮体２０１Ｂは、線対称の構成であり、図２１において左右の方向を違えて配置する構成である。この第１伸縮体２０１Ａ（第２伸縮体２０１Ｂ）は、自在伸縮部材としての第１自在伸縮コイル２０４Ａ（第２自在伸縮コイル２０４Ｂ）と、この第１自在伸縮コイル２０４Ａ（第２自在伸縮コイル２０４Ｂ）の一端部（上端部）を固定するための第１上部固定部材２０２Ａ（第２上部固定部材２０２Ｂ）及びその他端部（下端部）を固定するための第１下部固定部材２０３Ａ（第２下部固定部材２０３Ｂ）とを含み、第１自在伸縮コイル２０４Ａ（第２自在伸縮コイル２０４Ｂ）は、例えば、強力なコイルばねなどから構成される。

この補助装置２においては、第１自在伸縮コイル２０４Ａの両端部（上端部及び下端部）は、所定方向（基礎４に平行な方向において片側であって、図２１（ａ）及び（ｂ）において左側）に延び、その一端部（上端部）が第１上部固定部材２０２Ａにより建物の土台３に固定され、その他端部（下端部）が第１下部固定部材２０３Ａにより建物の基礎４に固定される。また、第１自在伸縮コイル２０４Ｂの両端部（上端部及び下端部）は、所定方向と反対方向（基礎４に平行な方向において他側であって、図２１（ａ）及び（ｂ）において右側）に延び、その一端部（上端部）が第２上部固定部材２０２Ｂにより建物の土台３に固定され、その他端部（下端部）が第２下部固定部材２０３Ｂにより建物の基礎４に固定される。尚、第１及び第２上部固定部材２０２Ａ，２０２Ｂ並びに第１及び第２下部固定部材２０３Ａ，２０３Ｂは、例えば、固定用ボルト及び固定用ナットを含む形態のものから構成される。

この補助装置２の第１及び第２上部固定部材２０２Ａ，２０２Ｂは、第１及び第２自在伸縮コイル２０４Ａ，２０４Ｂと建物の土台３とを連結し、その第１及び第２下部固定部材２０３Ａ，２０３Ｂは、第１及び第２自在伸縮コイル２０４Ａ，２０４Ｂと建物の基礎４とを連結し、水平地震力及び垂直地震力に対して第１及び第２自在伸縮コイル２０４Ａ，２０４Ｂ（自在伸縮部材）の性能を確実に発揮させるよう堅固に固定する。この補助装置２は、免震装置１を補完する機能を発揮し、上述の免震装置１にこの補助装置２を組み合わせて用いることにより完全な免震構造を提供することができる。

以上、本発明に従う免震装置及びこれを備えた免震構造の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定することなく、種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、滑り支承６（６Ａ〜６Ｇ）の下面（接触面）に第１接触突条部６０１（６０１Ａ〜６０１Ｇ）を設け、支承滑り台７（７Ａ〜７Ｇ）の上面（接触面）に第２接触突条部７０３（７０３Ａ〜７０３Ｇ）を設けているが、このような構成に代えて、図２２〜図２４に示すように構成することでもできる。

図２２〜図２４において、この変形形態では、滑り支承６Ｈの支承本体部６０３Ｈの下面は平坦状に形成され、この平坦下面が接触面として機能する。また、支承滑り台７Ｈの滑動台本体部７０１Ｈの上面（滑り支承６Ｈの接触面と対向する面）には、複数の接触支持ボール７０４が任意の方向に回動自在に装着され、これらの接触支持ボール７０４に規定される面（滑り支承６Ｈの接触面と接触する面）が接触面として機能する（図２４参照）。

この形態では、滑動台本体部７０１Ｈの上面には多数の収容凹部７０５が設けられ、これら収容凹部７０５の開口部は円錐テーパに拡がり、かかる円錐テーパ状の開口部に接触支持ボール７０４が任意の方向に回動自在に支持され、これら接触支持ボール７０４の上部は滑動台本体部７０１Ｈの上面から上方に突出し、それらの突出上部が滑り支承６Ｈの下面（接触面）を支持する。

これら複数の収容凹部７０５（即ち、この収容凹部７０５に収容される接触支持ボール７０４）は、例えば、図２３に示すように配置するのが好ましい。即ち、滑動台本体部７０１Ｈの片側上部域（図２３において右上域）においては、片側上方（即ち、図２３において右上方）に向けて延びるように配置し、滑動台本体部７０１Ｈの片側下部域（図２３において右下域）においては、片側下方（即ち、図２３において右下方）に向けて延びるように配置し、また滑動台本体部７０１Ｈの他側上部域（図２３において左上域）においては、他側上方（即ち、図２３において左上方）に向けて延びるように配置し、滑動台本体部７０１Ｈの他側下部域（図２３において左下域）においては、他側下方（即ち、図２３において左下方）に向けて延びるように配置するのが好ましいが、その他の適宜の形態に配置することができる。尚、図２２（ｂ）では、その片側（右側）は、接触支持ボール７０４を省略した状態で示し、その他側（左側）は、接触支持ボール７０４を装着した状態で示す。

この実施形態では、接触支持ボール７０４を収容する収容凹部７０５を凹状に設けているが、この収容凹部７０５を滑動台本体部７０１Ｈを貫通するように設けることもできる。

木造建築物の建築において従来技術を踏襲されなければならない。日本建築の従来技術の基本を変えて用いる免震装置でないため普遍性のある免震構造として定着するであろう。旧来の日本家屋はもとより社寺仏閣における伝統建築物にも広く応用されるだろう。

１ 免震装置
２ 補助装置
３ 土台
４ 基礎
５ 滑り支承固定部材
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ 滑り支承
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ 支承滑動台
８ 衝撃緩衝部材
９ 装置固定盤
１１ 上部装置
１２ 下部装置
６０１，６０１Ａ，６０１Ｂ，６０１Ｃ，６０１Ｄ，６０１Ｅ，６０１Ｆ，６０１Ｇ，６０１Ｈ 第１接触突条部
７０３，７０３Ａ，７０３Ｂ，７０３Ｃ，７０３Ｄ，７０３Ｅ，７０３Ｆ，７０３Ｇ，７０３Ｈ 第２接触突条部
２０１Ａ，２０１Ｂ 伸縮体
２０４Ａ，２０４Ｂ 自在伸縮コイル
８０１ 弾性体

Claims (7)

1. 建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置される免震装置において、
   前記土台に取り付けられた滑り支承と、前記滑り支承を支持するための支承滑動台と、前記支承滑動台を支持するために前記基礎に設置された装置固定盤と、前記支承活動台と前記装置固定盤との間に介在された衝撃緩衝部材と、を備え、
   前記滑り支承の接触面には複数の第１接触突条部が設けられ、前記支承滑動台の接触面には複数の第２接触突条部が設けられ、前記滑り支承側の前記複数の第１接触突条部が前記支承滑動台側の前記複数の第２接触突条部に接触支持されており、
   地震の際の竪揺れに対しては、前記衝撃緩衝部材が上下方向に弾性変形して竪揺れを緩衝し、地震の際の横揺れに対しては、前記滑り支承が前記支承滑動台に対して相対的に移動して横揺れを緩衝することを特徴とする免震装置。
2. 前記滑り支承側の前記複数の第１接触突条部における先端部の断面形状は円弧状であり、前記支承滑動台側の前記複数の第２接触突条部における先端部の断面形状は円弧状であり、前記複数の第１接触突条部が前記複数の第２接触突条部に点接触状態で支持されることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
3. 建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置される免震装置において、
   前記土台に取り付けられた滑り支承と、前記滑り支承を支持するための支承滑動台と、前記支承滑動台を支持するために前記基礎に設置された装置固定盤と、前記支承活動台と前記装置固定盤との間に介在された衝撃緩衝部材と、を備え、
   前記滑り支承の下面は、平坦な接触面として構成され、前記支承滑動台の上面には多数の接触支持ボールが任意の方向に回転自在に装着され、前記滑り支承側の前記接触面が前記支承滑動台側の前記複数の接触支持ボールに接触支持されており、
   地震の際の竪揺れに対しては、前記衝撃緩衝部材が上下方向に弾性変形して竪揺れを緩衝し、地震の際の横揺れに対しては、前記滑り支承が前記支承滑動台に対して相対的に移動して横揺れを緩衝することを特徴とする免震装置。
4. 前記装置固定盤には、一対の立上り部により取付け凹部が規定され、また前記支承滑動台には一対の移動規制部が設けられ、前記支承滑動台は、前記一対の移動規制部が前記装置固定盤の前記取付け凹部を跨ぐように前記装置固定盤の前記取付け凹部に取り付けられ、前記支承滑動台の所定方向の往復移動は、前記一対の移動規制部が前記装置固定盤及び/又は前記基礎に当接することによって拘束され、前記支承滑動台の前記所定方向に対して垂直な方向の往復移動は、前記支承滑動台が前記装置固定盤の前記一対の立上り部に当接することによって拘束されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の免震装置。
5. 建物に固定された土台と建物の基礎との間に設置されて地震の際の動きを制御するための免震構造において、
   請求項１〜４のいずれかに記載の免震装置と、地震の際の全方向の動きを制御するための補助装置とを含み、前記免震装置は前記土台の隅角部に配設され、前記補助装置は隣接する前記免震装置の間に配設されていることを特徴とする免震構造。
6. 前記補助装置は、前記土台と前記基礎との間に設置された伸縮体を備え、前記伸縮体は、前記土台に取り付けられた上部固定部材、前記基礎に取り付けられた下部固定部材及び前記上部固定部材と前記下部固定部材との間に介在された自在伸縮部材を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の免震構造。
7. 前記補助装置は、前記土台と前記基礎との間に相互に対向して設置された第１及び第２伸縮体から構成され、前記第１伸縮体は、第１上部固定部材、第１下部固定部材及び第１自在伸縮コイルを含み、前記第１自在伸縮コイルの両端部が所定方向に延び、前記第２伸縮体は、第２上部固定部材、第２下部固定部材及び第２自在伸縮コイルを含み、前記第２自在伸縮コイルの両端部から所定方向と反対方向に延びていることを特徴とする請求項６に記載の免震構造。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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