JP3271007B2 - 減震装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅の基礎と土台
間に設けられて、地震等による建物の振動を抑制する減
震装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８及び図９に示すように、従来、住宅
の基礎１上に合成樹脂からなる換気部材２を介して木製
土台３を配置するとともに、木製土台３上に、各々角材
からなる縦材４ａ及び横材４ｂとそれらの外面側に貼り
付けた壁パネル４ｃからなる壁パネル組立体４を配置し
たものが知られている。壁パネル組立体４の屋外側には
外壁パネル５が取り付けられるとともに、外壁パネル５
の下端部から基礎１の上端部に渡って水切り６が設けら
れている。

【０００３】上記換気部材２の下面側には外気を屋内側
に導入するための溝２ａが設けられるとともに、換気部
材２の上面側には溝２ｂが形成され、屋内側の空気が上
記溝２ｂ、木製土台３の底面側及び外側面側に設けた溝
３ａ、３ｂ、並びに壁パネル組立体４の横材４ｂに設け
た４ｄを介して壁パネル組立体４内に供給されるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は、図８に点線で示すように、基礎１から突設されたア
ンカーボルト７が換気部材２及び木製土台３の各貫通孔
２ｃ、３ｃに挿通され、木製土台３の貫通孔３ｃの上端
付近に形成された大径部３ｄ内でアンカーボルト７にワ
ッシャ８を介してナット９が接続されることにより、木
製土台３が基礎１に固定されているので、地震等の振動
が基礎１からそのまま木製土台３を介して建物本体に伝
達されて建物の振動が大きくなり、その結果、建物の損
傷や倒壊等が生じやすくなる問題を有していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決して、住宅の基礎と木製土台との間に簡易に設置でき
て地震等の振動を抑制できる減震装置を提供することを
目的としている。そのため、請求項１の減震装置は、基
礎上に合成樹脂製の換気部材を介して木製土台を配置
し、基礎から突設されたアンカーボルトに上記換気部材
及び木製土台に設けた当該アンカーボルトより大径の各
貫通孔を貫通させて木製土台の上部側でナットを接続し
た住宅における減震装置であって、上記基礎上に合成樹
脂製の介設板を固定しかつこの介設板上に記換気部材を
移動自在に載置するとともに、上記木製土台の貫通孔の
上端部に大径部を設けてこの大径部の底部に転動部材を
配置し、上記大径部の内径より小さい外径を有する押え
金具を上記転動部材上に配置して押え金具の上部側で上
記アンカーボルトにナットを接続したことを特徴とする
ものである。

【０００６】上記構成によれば、地震等の振動が発生し
た場合、上記介設板と換気部材との間ですべりが発生す
るため、基礎の振動（特に、横揺れ）は建物本体には伝
達されにくくなる。この場合、介設板と換気部材との間
ですべりが発生すると、上記押え金具が転動部材上で移
動するが、介設板の周縁部が上記大径部の内周に衝突す
ると、それ以上のすべりが規制されることになる。

【０００７】請求項２の減震装置は、請求項１の構成に
おいて、上記木製土台の貫通孔の大径部と上記押え金具
との間に弾性体からなる緩衝リングを配置したことを特
徴とするものである。

【０００８】請求項３の減震装置は、請求項１又は２の
構成において、上記アンカーボルトの外周に弾性体から
なる保護リングを嵌合したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項４の減震装置は、請求項１乃至３の
いずれかの構成において、上記介設板と換気部材との間
の摩擦係数が０．１５乃至０．２５の範囲であることを
特徴とするものである。

【００１０】上記減震装置を設けることで地震時には上
記介設板と換気部材との間ですべりを生じさせて基礎の
振動が建物本体に伝達されにくくなるようにしている
が、反面、強風時にも介設板と換気部材との間ですべり
が発生し得ることになる。そのため、請求項４では、強
風時におけるすべり抑制と地震時におけるすべり促進の
兼ね合いを考慮して、上記介設板と換気部材との間の摩
擦係数を０．１５乃至０．２５の範囲としている。

【００１１】すなわち、上記摩擦係数を０．１５未満と
すると、台風等による強風時に介設板と換気部材との間
で容易にすべりが生じて建物に横揺れ等が発生する不具
合がある。一方、上記摩擦係数が０．２５を超えると、
地震発生時にも介設板と換気部材との間ですべりが生じ
にくくなって減震作用が十分に発揮されにくくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、コンクリート
製の基礎１上に介設板１１が不図示の接着剤等により固
定され、この介設板１１上に換気部材１２が所定範囲内
で移動自在に載置されている。介設板１１及び換気部材
１２はともにポリプロピレン等の合成樹脂からなる。な
お、介設板１１の屋外側端部の下面には溝１１ａが設け
られ、水切り６は、溝１１ａにその支持片６ａが挿入さ
れることにより支持されている。

【００１３】個々の介設板１１及び換気部材１２は、例
えば、各々数１０ｃｍ乃至数ｍ程度の長さに形成され、
基礎１の長手方向の略全域に沿って各複数個配置されて
いる。上記換気部材１２上には木製土台１３が配置され
て、不図示の釘又は接着剤等で固定されている。そし
て、この木製土台１３上に上記従来例と同様の壁パネル
組立体４が取り付けられている。なお、従来例と同一構
成を有する部材には、同一参照番号を付して重複した説
明を省略する。

【００１４】平面図である図２、底面図である図３、及
び図２のＡ−Ａ線断面図である図４にも示すように、換
気部材１２にはアンカーボルト７を挿通する孔を形成す
るための穿孔候補位置１２ａが複数設けられ、そのう
ち、例えば、１つの穿孔候補位置１２ａにアンカーボル
ト挿通用の略円形の孔１２ｂが形成されている。

【００１５】この孔１２ｂは予め形成しておいてもよ
く、或いはアンカーボルト７と換気部材１２との相対的
な位置関係に応じて、現場でいずれかの穿孔候補位置１
２ａを選択して形成してもよい。換気部材１２は合成樹
脂製であるので、現場での孔１２ｂの形成も容易に行え
る。

【００１６】また、換気部材１２の底面側には外気を屋
内側に取り込むための複数の溝１２ｃが屋外側から屋内
側へ貫通するように形成される一方、換気部材１２の上
面側には屋内側の空気を壁パネル組立体４側に供給する
ための複数の溝１２ｄが屋内側から基礎１の厚み方向中
間部付近まで形成されている。

【００１７】木製土台１３の底面には、上記溝１２ｄに
連通する溝１３ａが基礎１の厚み方向に沿って形成され
る一方、木製土台１３の外側面には上記溝１３ａに連通
する溝１３ｂが上下方向に沿って形成され、屋内側の空
気が溝１２ｄ、１３ａ、１３ｂ及び壁パネル組立体４の
横材４ｂの溝４ｄを介して壁パネル組立体４内へ供給さ
れるようになっている。

【００１８】木製土台１３には、アンカーボルト７が挿
通される円形の貫通孔１３ｃが上記換気部材１２の孔１
２ｂに対応する位置に孔１２ｂと略同程度の内径で形成
されている。この貫通孔１３ｃ及び孔１２ｂの内径はア
ンカーボルト７の外径よりかなり大きく、具体的には２
倍以上程度とされている。また、孔１２ｂ及び貫通孔１
３ｃ内でアンカーボルト７の外周には、ポリスチレン等
の合成樹脂やゴム等の弾性体からなる円筒状の保護リン
グ１４が嵌合されている。

【００１９】木製土台１３における貫通孔１３ｃの上端
部には、断面円形の大径部１３ｄが形成されている。こ
の大径部１３ｄの環状の底面１３ｅ上にリング状のホル
ダ１５が配置されている。図５にも示すように、ホルダ
１５の下面には下方へ突出して底面１３ｅに係合する複
数、例えば、４つの爪１５ａが設けられる一方、ホルダ
１５の上面には、後述するベアリング１６のボール１６
ｂが転動自在に嵌合する環状溝１５ｂが形成されてい
る。

【００２０】図６にも示すように、ベアリング１６は、
リング状の本体１６ａと本体１６ａにより転動自在に支
持された複数のボール１６ｂからなる。本体１６ａは、
各々ボール１６ｂが嵌合される円形孔１６ｃが円周方向
に沿って複数形成されたリング状の平板部１６ｄと、平
板部１６ｄの内周側及び外周側から各々下向きにかつ互
いに接近する向きに傾斜を有して折り曲げられ、ボール
１６ｂを転動可能に抱持する抱持部１６ｅ、１６ｆとを
備えている。

【００２１】そして、円形孔１６ｃの内径をボール１６
ｂの直径より小さくしてボール１６ｂが本体１６ａの上
方へ脱け出すのを防止する一方、内外１対の抱持部１６
ｅ、１６ｆの各下端位置間の間隔をボール１６ｂの直径
より小さくしてボール１６ｂが本体１６ａの下方への脱
落を防止している。

【００２２】大径部１３ｄ内でアンカーボルト７の外周
にワッシャ１７（押え金具）が嵌合され、このワッシャ
１７はベアリング１６のボール１６ｂ上に移動自在に載
置されている。そして、ワッシャ１７の上方でアンカー
ボルト７にナット１８が螺合され、ワッシャ１７がベア
リング１６上に押し付けられている。

【００２３】また、ワッシャ１７と大径部１３ｄの内周
１３ｆとの間にゴム又は合成樹脂等の弾性体からなる緩
衝リング１９が配置されている。なお、ワッシャ１７と
大径部１３ｄの内周１３ｆとの間の間隔Ｌ１は、保護リ
ング１４と土台１３の貫通孔１３ｃの内周との間の間隔
Ｌ２と同程度に設定され、緩衝リング１９の厚みを考慮
すれば、上記間隔Ｌ１は間隔Ｌ２より若干小さくされて
いる。

【００２４】上記構成によれば、地震により所定の震度
以上の振動が生じた場合、図７に示すように、介設板１
１と換気部材１２との間で摩擦力に打ち勝ってすべりが
生じるため、基礎１に振動は土台１３、つまり建物本体
側に伝達されにくくなり、その結果、土台１３の周辺等
での建物の損傷や倒壊が生じにくくなる。

【００２５】なお、図７のように、ワッシャ１７の周縁
部が緩衝リング１９を介して大径部１３ｄの内周に衝突
した状態で介設板１１に対する換気部材１２の最大すべ
り量、換言すれば、基礎１に対する建物の最大すべり量
が規制され、介設板１１に対する換気部材１２のそれ以
上の相対移動は不可能となる。

【００２６】上記のように、ワッシャ１７の外周に緩衝
リング１９が嵌合されているので、ワッシャ１７の周縁
部が直接土台１３の大径部１３ｄの内周に衝突すること
がなく、上記大径部１３ｄの内周の損傷が抑制される。
また、貫通孔１３ｃ内でアンカーボルト７の外周に保護
リング１４が嵌合されているので、土台１３の取付時の
若干の位置ずれ等で、保護リング１４がアンカーボルト
７が貫通孔１３ｃの内周に衝突することがあっても、ア
ンカーボルト７自体が貫通孔１３ｃの内周に衝突するこ
とはないので、貫通孔１３ｃの内周の損傷も抑制され
る。なお、図７では、換気部材１２が介設板１１に対し
て基礎１の厚み方向へすべる場合を示したが、換気部材
１２は介設板１１に対して所定範囲内で基礎１の長手方
向へすべることも可能である。

【００２７】以下、介設板１１と換気部材１２間の好適
な摩擦係数につき説明する。ここで、基礎１の重量を１
５ｔ、建物の重量を２３ｔ、積載重量を７ｔの建物を例
にとって計算すると、水平震度０．２の場合の地震力
は、（２３＋７）×０．２＝６．０ｔとなる。なお、水
平震度０．２をｇａｌに換算すると、０．２×９８０
（重力加速度）＝１９６ｇａｌである。

【００２８】次に、中震乃至激震の各震度に対応する地
震力を各々算出した結果を表１に示す。

【表１】

【００２９】次に、風圧力（風荷重）の影響を検討す
る。風圧力＝風力係数×速度圧であり、瞬間風速Ｖと速
度圧ｑの間には、ｑ＝０．０１６Ｖ^２√ｈの関係がある
ので、例えば、風力係数を１．２として、瞬間風速６１
ｍ／ｓ（国内観測史上最高レベルの風速）の際の風圧力
を求めると、風圧力＝１．２×６０√ｈ＝１２５ｋｇ／
ｍ^２となる。ここで、建物の立面積を例えば、５４．４
ｍ^２とすると、風圧力は、１２５ｋｇ／ｍ^２×５４．４
ｍ^２＝６．８ｔとなる。

【００３０】以下、同様の条件で各種瞬間風速に対する
風圧力を算出した結果を表２に示す。

【表２】

【００３１】以上の結果から介設板１１と換気部材１２
との間の摩擦係数を、例えば、０．１５とした場合、３
０ｔ（建物及び積載重量）×０．１５＝４．５ｔの荷重
で介設板１１と換気部材１２との間のすべりが生じるこ
とになるが、この４．５ｔの荷重は地震に関しては強震
の震度V（表１参照）ですべりが発生することになり、
風に関しては瞬間風速５０ｍ／ｓ（表２参照）ですべり
が発生することになる。

【００３２】同様に、介設板１１と換気部材１２との間
の摩擦係数を０．２とした場合、６ｔの荷重、つまり、
震度Vの地震又は瞬間風速５８ｍ／ｓの風で介設板１１
と換気部材１２との間のすべりが発生することになる。
また、上記摩擦係数を０．２５とした場合、震度Vの地
震ですべりが発生することになるが、通常想定され得る
風では介設板１１と換気部材１２との間のすべりは生じ
ない。さらに、上記摩擦係数を０．２６とした場合、震
度VIの地震ですべりが発生することになるが、通常想定
され得る風ではすべりは生じない。

【００３３】このような検討結果に基づいて、本発明で
は、介設板１１と換気部材１２との間の好適な摩擦係数
の範囲を０．１５乃至０．２５の範囲、さらに好ましく
は０．２程度に設定することとする。すなわち、上記摩
擦係数が０．１５未満であれば、通常の台風で発生し得
る瞬間風速５０ｍ／ｓ未満程度の風でも介設板１１と換
気部材１２間ですべりが生じて建物の揺れが発生し得る
ため、強風に対する抵抗が弱くなるおそれがある。

【００３４】一方、摩擦係数が０．２５を超えると、震
度V程度の比較的大きな地震でも介設板１１と換気部材
１２間のすべりが発生せず、減震作用が十分に発揮され
ない問題が生じ得る。なお、介設板１１と換気部材１２
間の摩擦係数は、両部材の材料の選択或いは両部材の表
面粗さの調整等により、所望の値に調整できる。

【００３５】なお、上記の実施の形態では、実際にアン
カーボルト７を挿通する穿孔候補位置１２ａのみに孔１
２ｂを設けるようにしたが、予め全ての穿孔候補位置１
２ａに孔１２ｂを形成しておいて、必要位置の孔１２ｂ
のみにアンカーボルト７を挿通するようにしてもよい。

【００３６】また、上記実施の形態では、孔１２ａを大
略円形として、介設板１１と換気部材１２間で基礎１の
厚み方向及び長手方向のすべりが生じ得るようにした
が、例えば、基礎１の厚み方向のみのすべりを生じさせ
れば十分な場合、基礎１の厚み方向の長い長円形状の孔
１２ｂとすることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の減震装置は、基礎上に合成樹脂製の換気部材を介して
木製土台を配置し、基礎から突設されたアンカーボルト
に上記換気部材及び木製土台に設けた当該アンカーボル
トより大径の各貫通孔を貫通させて木製土台の上部側で
ナットを接続した住宅における減震装置であって、上記
基礎上に合成樹脂製の介設板を固定しかつこの介設板上
に上記換気部材を基礎の厚み方向へ移動自在に載置する
とともに、上記木製土台の貫通孔の上端部に大径部を設
けてこの大径部の底部に転動部材を配置し、上記大径部
の内径より小さい外径を有する押え金具を上記転動部材
上に配置して押え金具の上部側で上記アンカーボルトに
ナットを接続したものであるから、地震等の振動が発生
した場合、上記介設板と換気部材との間で最大限度上記
押え金具と上記大径部の内周との間の隙間の寸法分だけ
基礎の厚み方向へのすべりが発生するため、基礎の振動
（特に、横揺れ）は建物本体には伝達されにくくなり、
その結果、建物の損傷や倒壊等の不具合も少なくなる。

【００３８】請求項２の減震装置は、請求項１の構成に
おいて、上記木製土台の貫通孔の大径部と上記押え金具
との間に弾性体からなる緩衝リングを配置したので、上
記介設板と換気部材との間ですべりが発生した場合に押
え金具は緩衝リングを介して上記貫通孔の大径部の内周
に衝突するようになるので、上記押え金具の衝突に伴う
上記大径部の内周の損傷等の不具合を少なくすることが
できる。

【００３９】請求項３の減震装置は、請求項１又は２の
構成において、上記アンカーボルトの外周に弾性体から
なる保護リングを嵌合したものであるから、上記介設板
と換気部材との間のすべりの発生に伴ってアンカーボル
トが木製土台の貫通孔に衝突する場合でも、アンカーボ
ルトは上記保護リングを介して貫通孔の内周に衝突する
ことになるので、貫通孔の内周の損傷等も少なくなる。

【００４０】請求項４の減震装置は、請求項１乃至３の
いずれかの構成において、上記介設板と換気部材との間
の摩擦係数が０．１５乃至０．２５の範囲であるから、
強風時には容易に介設板と換気部材との間のすべりが発
生しないようにできるとともに、地震時には介設板と換
気部材との間のすべりを発生させて減震作用を発揮させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る減震装置が設けられ
た住宅の基礎及び土台部分を示す概略縦断面図。

【図２】上記減震装置に含まれる換気部材を示す平面
図。

【図３】上記換気部材の図２中Ａ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】上記換気部材を示す底面図。

【図５】上記減震装置に含まれるホルダを示す概略斜視
図。

【図６】上記減震装置に含まれるベアリングを示す部分
断面図（左半部が正面図、右半部が断面図）。

【図７】上記減震装置の介設板と換気部材との間ですべ
りが生じた状態を示す概略断面図。

【図８】減震装置を有しない従来の住宅の基礎及び土台
部分を示す概略断面図。

【図９】図８の基礎及び土台部分を示す概略斜視図。

【符号の説明】

１ 基礎 １１ 介設板 １２ 換気部材 １３ 木製土台 １３ｃ 貫通孔 １３ｄ 大径部 １４ 保護リング １６ ベアリング（転動部材） １７ ワッシャ（押え金具） １８ ナット １９ 緩衝リング

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎上に合成樹脂製の換気部材を介して
   木製土台を配置し、基礎から突設されたアンカーボルト
   に上記換気部材及び木製土台に各々設けた当該アンカー
   ボルトより大径の各貫通孔を貫通させて木製土台の上部
   側でナットを接続した住宅における減震装置であって、 上記基礎上に合成樹脂製の介設板を固定しかつこの介設
   板上に上記換気部材を移動自在に載置するとともに、 上記木製土台の貫通孔の上端部に大径部を設けてこの大
   径部の底部に転動部材を配置し、上記大径部の内径より
   小さい外径を有する押え金具を上記転動部材上に配置し
   て押え金具の上部側で上記アンカーボルトにナットを接
   続したことを特徴とする減震装置。
2. 【請求項２】 上記木製土台の貫通孔の大径部と上記押
   え金具との間に弾性体からなる緩衝リングを配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の減震装置。
3. 【請求項３】 上記アンカーボルトの外周に弾性体から
   なる保護リングを嵌合したことを特徴とする請求項１又
   は２記載の減震装置。
4. 【請求項４】 上記介設板と換気部材との間の摩擦係数
   が０．１５乃至０．２５の範囲であることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか記載の減震装置。