JP3135008U - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡易で、一般的な住宅家屋に適した免震装置を提供する。
【解決手段】 免震装置１は、建物基礎Ａからの縦揺れが建物Ｂに伝達するのを防止する第１縦揺れ緩衝手段２と、建物基礎Ａからの横揺れが建物に伝達するのを防止する横揺れ緩衝手段３と、皿部材７を支える第２縦揺れ緩衝手段９からなる。第１縦揺れ緩衝手段２は、縦方向に伸縮可能な弾性部材４と、縦方向の長さが可変するガイド部材５とを備える。横揺れ緩衝手段３は、横揺れの伝達を防止するように、第１縦揺れ緩衝手段２と横方向に一体移動可能な球体６と、その球体６が載る皿部材７とを備える。皿部材７は弾性部材９２・９３・９４によって支え、縦揺れを建物Ｂに伝えない。
【選択図】図１

Description

本考案は、地震の揺れを建物に伝えないようにする免震装置に関するものである。

地震等による揺れが建物基礎から建物に直接伝達されるのを防止する免震装置としては、ダンパーやリンク機構などを組み合わせたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、同文献に記載された発明のような免震装置は、比較的大きな建物で使用されるものであって、一般の木造家屋などには、構造が大掛かりで複雑すぎたり、価格が高価となるものが多く、採用されていないのが実情であった。

本件考案者は、一般家屋に適した免震装置として、特開２００６−２００１８４号公報（特願２００５−１１７７２）にかかる発明を開示している。
同文献の発明は、弾性部材から成る縦揺れ緩衝手段と、球体から成る横揺れ緩衝手段から成っており、その免震装置を建物と建物基礎との間に介在させるものである。
その免震装置によって、地震時の縦揺れも、横揺れも、建物に伝達させないようにして、建物の振動を免れるものである。
しかしながら、単体の弾性部材を使用した縦揺れ緩衝手段のみでは、大規模な地震の振動を充分に緩衝し切れないという不安もあった。
特開平１０−２１３１７７号公報 特開２００６−２００１８４号公報

上記した免震装置にあっては、次のような問題点がある。
（１）構造が複雑で装置が大掛かりであるため、コスト高となる。したがって、コスト面も考慮すると、一般的な住宅家屋への適用は現実には難しい。
（２）簡易な構成の免震装置としては転がり支承または滑り支承を用いたものが知られているが、このような免震装置は、強風による揺れや日常生活で生じる人為的な揺れなど、微かな振動でも動きやすいため、居住者に不快感を与えるおそれがある。

本考案は、上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、一般的な住宅家屋に適した免震装の提供を目的とする。
さらに本考案は、微振動時の誤作動を防止することが可能な免震装置の提供を目的とする。

本考案にかかる免震装置は、
建物と建物基礎との間に設置する免震装置であって、
建物基礎からの縦揺れが建物に伝達するのを防止する第１縦揺れ緩衝手段と、
前記第１縦揺れ緩衝手段の上方或いは下方に設け、建物基礎からの横揺れが建物に伝達するのを防止する横揺れ緩衝手段と、からなり、
前記第１縦揺れ緩衝手段は、縦揺れの伝達を防止するように縦方向に伸縮可能な弾性部材と、
前記弾性部材を支持すると共に、この弾性部材の伸縮に追従して縦方向の長さが可変するガイド部材と、を備え、
前記横揺れ緩衝手段は、横揺れの直接伝達を防止するように、前記第１縦揺れ緩衝手段と横方向に一体移動可能な球体と、
前記球体を載置するすり鉢状の傾斜面を有する皿部材とからなり、
前記皿部材は、弾性部材からなる第２縦揺れ緩衝手段によって上下に移動可能に支えるものである。

本考案にかかる他の免震装置は、
前記皿部材に、微振動時の前記球体の移動を拘束する拘束手段を設けるものである。

本考案にかかる他の免震装置は、
前記拘束手段は、前記皿部材の傾斜面の中央部に形成した、前記球体を位置決め可能な凹部とする。

更に本考案にかかる免震装置は、
前記ガイド部材に、前記弾性部材の弾性力を調整する弾性力調整手段を設けるものである。

更に本考案にかかる免震装置は、
前記ガイド部材の両端部間に、前記弾性部材の伸縮に追従して変形する規制用弾性部材を取り付け、このガイド部材の縦方向の最大長さを規制可能に構成するものである。

更に本考案にかかる免震装置は、
第２縦揺れ緩衝手段として、単数若しくは複数個のコイルバネより成るものである。

本考案にかかる免震装置は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果のうちの少なくとも一つを得ることができる。
（１）縦揺れ緩衝手段及び横揺れ緩衝手段がともに簡易な構成であり、かつ、縦揺れ緩衝手段及び横揺れ緩衝手段を一体的に設けたため、縦方向及び横方向の免震性能を損なうことなく、装置及び構造全体の低コスト化を図ることができる。したがって、汎用性に富み、一般住宅への適用が容易に可能となる。
（２）皿部材に、微振動時の球体の移動を拘束する拘束手段を設けることにより、微小な揺れによる横揺れ緩衝手段の誤作動を防止するできるため、居住者に不快感を与えるといったことを回避できる。
（３）第２縦揺れ緩衝手段によって皿部材を支えたため、第１縦揺れ緩衝手段と相まって、縦揺れ緩衝力がより高められ、より大きな地震に対しても充分に免震力を発揮する。

以下、図面を参照しながら本考案の実施の形態について説明する。

＜１＞免震装置
免震装置１は、図１に示すように、建物基礎Ａと建物Ｂとの間に設けることにより、建物基礎Ａからの振動が建物Ｂに直接伝達するのを防止するものである。免震装置１は、縦方向の振動の直接伝達を防止する縦揺れ緩衝手段２と、縦揺れ緩衝手段の下側に設けた、横方向の振動の直接伝達を防止する横揺れ緩衝手段３と、を備えている。

＜２＞第１縦揺れ緩衝手段
第１縦揺れ緩衝手段２は、縦揺れの直接伝達を防止するように縦方向に伸縮可能な弾性部材としての圧縮コイルバネ４と、この圧縮コイルバネ４を支持すると共に、圧縮コイルバネ４の伸縮に追従して縦方向の長さが可変するガイド部材５と、を備えている。
ガイド部材５は、例えば金属製であり、縦方向に配置する外筒部材５１と、この外筒部材５１に挿入した内筒部材５２と、を有し、内筒部材５２が外筒部材５１に対して進退することにより、縦方向の長さが可変するように構成する。
外筒部材５１及び内筒部材５２の相反する長さ方向端部にはそれぞれ、取付けフランジ５１１、５２１を設ける。
圧縮コイルバネ４は、外筒部材５１及び内筒部材５２の外周に配置する。
この際に、取付けフランジ５１１、５２１で挟み付けることにより圧縮コイルバネ４の脱落を防止するように構成してもよいが、ここでは、外筒部材５１の外周に雄ねじ部５１２を形成し、この雄ねじ部５１２に調整ナット５１３をねじ付ける。
そして、圧縮コイルバネ４を調整ナット５１３と内筒部材５２の取付けフランジ５２１とで挟み付けるように位置決めする。
このような構成により、調整ナット５１３の雄ねじ部５１２へのねじ付け位置を調整することで、圧縮コイルバネ４の弾性力を自在に設定することができる。
ガイド部材５に設けた雄ねじ部５１２及び調整ナット５１３は、弾性力調整手段を構成する。

ガイド部材５の両端部間には、圧縮コイルバネ４の伸縮に追従して変形する規制用弾性部材を取り付けて、ガイド部材５の縦方向の最大長さを規制可能に構成し、振動などによる外筒部材５１と内筒部材５２との抜けを防止する。
より具体的には、外筒部材５１と内筒部材５２とに掛け渡すように、規制用弾性部材としての板バネ５３を取り付ける。
板バネ５３は、調整ナット５１３と内筒部材５２の取付けフランジ５２１とに掛け渡してボルト（図示せず）等により取り付けることができる。
すなわち、ここでは、ガイド部材５の両端部間とは、調整ナット５１３と内筒部材５２の取付けフランジ５２１との間を意味する。
板ばね５３は、外筒部材５１及び内筒部材５２の周方向に間隔設けて複数枚、例えば、周方向に対向するように２枚設けることができる。

＜３＞横揺れ緩衝手段
横揺れ緩衝手段３は、横揺れの直接伝達を防止するように、第１縦揺れ緩衝手段２と横方向に一体移動可能な球体６と、この球体６を載置するすり鉢状の傾斜面７１を有する皿部材７と、を備えている。球体６及び皿部材７は、例えば金属製とすることができる。
球体６は、例えば、第１縦揺れ緩衝手段２の下端部、すなわち内筒部材５２の取付けフランジ５２１に一体的に設けた環状または筒状の軸受け６１を介して回転移動可能に設ける。
この場合には、軸受け６１の開口端部外周に、軸受け６１の変形を防止するための補強フランジ６２を一体的に設けることが好ましい。
なお、球体６は、回転移動に代えて、滑り移動可能に第１縦揺れ緩衝手段２の下端部に一体的に設けてもよい。

皿部材７は、例えば円形状に形成する。皿部材７の傾斜面７１の傾斜角度は、例えば５度以内、より好ましくは２乃至３度とすることができる。
皿部材７の傾斜面７１の中央部には、球体６を嵌まり込ませて位置決めする凹部７２を形成する。凹部７２は、微振動時の球体６の移動を防止する拘束手段として機能する。凹部７２は、例えば、球体６が、この球体６自体の直径に対して６乃至１３％の深さまで収まるように（具体例として、球体６の直径を８０ｍｍとした場合にはほぼ５乃至１０ｍｍの深さまで収まるように）形成することができる。
球体６の凹部７２への収容深さが、球体６の直径の６％未満であると、微振動でも球体６が外れて動いてしまい、十分な拘束効果が得られないおそれがあり、球体６の直径の１３％を超えると、大きな振動時にも球体６が移動できずに十分な緩衝効果が得られないおそれがあるためである。
凹部７２は、嵌まり込んだ球体６にがたつきが生じないように、例えば、球体６の曲率とほぼ等しい、または球体６の曲率よりも若干大きい曲率を有して形成する。

＜４＞第２縦揺れ緩衝手段
皿部材７は、第２縦揺れ緩衝手段９によって支える。
実施例では、皿部材７は建物基礎Ａ側に配し、第１縦揺れ緩衝手段２を建物Ｂ側に固定したが、建物基礎Ａに凹部９１を設け、この凹部９１内に弾性部材であるコイルバネを配して、このコイルバネによって皿部材７を支える。
このように皿部材７が、上下動可能にする手段が、第２縦揺れ緩衝手段９である。
コイルバネは、図１に示すようにひとつのコイルバネ９２によって皿部材７を支えることも可能であるし、図２に示すように中心のコイルバネ９３の周囲に、複数個のコイルバネ９４を配する構成でもよい。
第２縦揺れ緩衝手段９は、ゴムなどの弾性部材によって形成してもよい。

＜５＞免震装置の設置
免震装置１を住宅家屋等の建物に設置するには、上記したように皿部材７を建物基礎Ａ側の第２縦揺れ緩衝部材９によって支えると共に、第１縦揺れ緩衝手段２を建物Ｂに取り付ける。
第１縦揺れ緩衝手段２の外筒部材５１の取付けフランジ５１1を、溶接やボルト（図示せず）等で建物Ｂの底部に設けた鉄骨に取付ける。
これにより、免震装置１を介して建物Ｂが建物基礎Ａ上に支持されて免震構造が構成される。
免震装置１は、例えば所定の間隔を設けて複数設置することが好ましい。
なお、免震装置１の設置にあたっては、上下反対に構成してもよい。すなわち、皿部材７を建物Ｂに取り付け、第１縦揺れ緩衝手段２を建物基礎Ａに取り付けてもよい。

＜６＞免震装置の作用
第１縦揺れ緩衝手段２は、振動時に内筒部材５２が外筒部材５１に対して進退するとともに、圧縮コイルバネ４が弾性変形して伸縮することにより、建物Ｂに縦方向の振動が直接伝達するのを防止する。
縦揺れに対しては、第２縦揺れ緩衝手段９も機能する。
皿部材７を支えるコイルバネ９２・９３・９４が、その弾性によって縦揺れを緩衝して、地震時の縦揺れを建物Ｂに伝えないようにする。
なお、この際に、板バネ５３も追従して弾性変形する。
横揺れ緩衝手段３は、振動時に球体６が、凹部７２から外れ、回転して皿部材７の傾斜面７１上を移動することにより、建物Ｂに横方向の振動が直接伝達するのを防止する。
皿部材７の傾斜面７１をすり鉢状に形成してあるため、振動が治まると球体６が皿部材７の中央位置に戻って凹部７２に再び嵌まり込む。
また、微振動時には、球体６が、嵌まり込んだ凹部７２から外れないため、拘束されることとなる。

＜７＞補助用縦揺れ緩衝手段
以上のような免震装置を補助するために、前掲した特開２００６−２００１８４号公報に記載されたような補助用縦揺れ緩衝手段を採用してもよい。
補助用縦揺れ緩衝手段は、コイルバネの上下端を、建物と建物基礎とに固定するものである。
補助用縦揺れ緩衝手段は、上記した免震装置とは別個に地震時の揺れを建物に伝達しないようにするもので、縦揺れだけでなく、横揺れも伝達しない構造である。

本考案の免震装置の断面図である。 免震装置の他の実施例の断面図である。

符号の説明

１ 免震装置
２ 第１縦揺れ緩衝手段
３ 横揺れ緩衝手段
４ 圧縮コイルばね（弾性部材）
５ ガイド部材
６ 球体
７ 皿部材
９ 第２縦揺れ緩衝手段
５３ 板ばね（規制用弾性部材）
７１ 傾斜面
７２ 凹部（拘束手段）
Ａ 建物基礎
Ｂ 建物

Claims (6)

1. 建物と建物基礎との間に設置する免震装置であって、
   建物基礎からの縦揺れが建物に伝達するのを防止する第１縦揺れ緩衝手段と、
   前記第１縦揺れ緩衝手段の上方或いは下方に設け、建物基礎からの横揺れが建物に伝達するのを防止する横揺れ緩衝手段と、からなり、
   前記第１縦揺れ緩衝手段は、縦揺れの伝達を防止するように縦方向に伸縮可能な弾性部材と、
   前記弾性部材を支持すると共に、この弾性部材の伸縮に追従して縦方向の長さが可変するガイド部材と、を備え、
   前記横揺れ緩衝手段は、横揺れの伝達を防止するように、前記第１縦揺れ緩衝手段と横方向に一体移動可能な球体と、
   前記球体を載置するすり鉢状の傾斜面を有する皿部材とからなり、
   前記皿部材は、弾性部材からなる第２縦揺れ緩衝手段によって上下に移動可能に支えることを特徴とする、
   免震装置。
2. 請求項１に記載の免震装置であって、
   前記皿部材に、微振動時の前記球体の移動を拘束する拘束手段を設けたことを特徴とする、免震装置。
3. 請求項２に記載の免震装置であって、
   前記拘束手段は、前記皿部材の傾斜面の中央部に形成した、前記球体を位置決め可能な凹部であることを特徴とする、免震装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の免震装置であって、
   前記ガイド部材に、前記弾性部材の弾性力を調整する弾性力調整手段を設けたことを特徴とする、免震装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の免震装置であって、
   前記ガイド部材の両端部間に、前記弾性部材の伸縮に追従して変形する規制用弾性部材を取り付け、このガイド部材の縦方向の最大長さを規制可能に構成したことを特徴とする、免震装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の免震装置であって、
   第２縦揺れ緩衝手段は、単数若しくは複数個のコイルバネより成ることを特徴とする、免震装置。

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