JP3734971B2 - 一戸建家屋のリホーム専用薄型免震復元機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一戸建家屋の建築後、年数のたった家の免震化時に必要なリホーム専用薄型免震復元機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型ビル建築の免震、復元装置は種々有り、又小型家屋の免震、復元、連結に関しては、特願平１０−２３４８２０号、特願平１０−２５４４８号、特願平１０−２８０４０６号が有るから、一戸建の古い家屋をリホーム時に免震化する薄型のリホーム専用装置は現在無い。薄型免震器使用時に一緒に使用する復元器も無い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
新築時に使用する免震器、復元器はリホーム時に使用する事も出来ない事はないが、新築用免震器、復元器は高サが５ｃｍ〜６ｃｍと高く、リホーム時、建築後年数がたち、傷んでいる土台、基礎をジャッキアップすると、土台のホゾ等が破損する恐れが有り、事故が起きやすく、本発明の様に１．６ｃｍ位の少しのジャッキアップで免震器、復元器を設置する事が出来る発明が必要であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
土台側基板（６）との間に、中板（７）を基礎側基板（１０）に設けて、中板（７）の鋼球又はステンレス鋼球が入る孔（１１）は鋼球が自由に転がれる様な大きさにして、特に土台側基板の下面の全周に傾斜切かき部（１２）を設ける。地震で基礎がゆれると、まず前後、左右に基礎側基板が移動し、鋼球又はステンレス鋼球は上部の土台側基板と、基礎側基板にはさまれているので、２枚の基板上を自由に転がり、基礎側基板のゆれの数分の１を土台側基板に伝える。土台側基板の傾斜切かき部は、図２０の如く、鋼球よりはずれた土台側基板が再度鋼球に乗る時に、乗り上げやすい様に傾斜切かき部を設けてある。復元器（２１）は土台（１）と基礎（２）が地震動で薄型免震器をかいしてずれるのを地震前の位置に復元するもので、土台（１）にボルトで固定された復元器（２１）のスプリングの圧縮、反発復元力を利用して、基礎に対して押されれば押し返す力で復元する。復元器はスプリングの反発力が相対する方向に一軒の家の土台に多数個設置され、スプリングの合計の力で土台と基礎を、地震がだんだんと弱まってくれば、ゆれが弱くなり、元の位置に復元される。薄型免震器（１７）と復元器（２１）とで構成する。
【０００５】
土台側基板（６）、基礎側基板（１０）に釘穴（１５）をあけた折曲部（１３）、（１４）を設けた薄型免震器を柱（３）の眞下に設けるにあたり、建築後年数がたち、傷んだ土台、基礎でも、釘で固定して使用出来る。復元器（３０）は基礎（２）に固定し、スプリング（８）の反発力で土台を押す事により、一軒の家の基礎（２）に多数個設置されているので合計の力で、地震のゆれが弱まるにしたがい、土台と基礎は地震前の位置に復元される。折曲部付薄型免震器（１７）と復元器（３０）で構成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１の実施例について説明する。図１、図２は本発明の分解斜視図である。滑り止メ材（５）を設けた基礎側基板（１０）に基礎側基板（１０）とほぼ縦、横同寸の中板（７）を固着し、中板（７）の鋼球が入る孔（１１）に鋼球又はステンレス鋼球（８）を複数個入れ、其の上に土台側基板（６）の上面に滑り止メ材（５）を設け、土台側基板（６）の周囲下面側に傾斜切かき部（１２）を設けた土台側基板（６）を固着さずに乗せる構造。
【０００７】
土台側基板、基礎側基板は金属板、中板は金属、合成樹脂等を使用出来る。図３は中板（７）の全周に防塵材（９）を設けた分解図である。図４は基礎側基板（１０）に中板（７）、防塵材（９）を設けた図。防塵材（９）の素材（スポンジ等）、硬質よりは軟質係のものがのぞましい。この他防塵機能が果たせれば、材質形状は問わない。鋼球の直径３ｍｍ〜４ｍｍより中板（７）の厚ミは約１ｍｍ位薄いものを使用する。
【０００８】
本発明の薄型免震器の全体の厚ミは１．６ｃｍ以下である。図３の防塵材（９）を設けた本発明の薄型免震器の構成の断面図を図８、図９、図１０、図１１、図１５、図１６においてくわしく説明する。図８の土台側基板（６）の全周下面は、図１５、図１６の如く、傾斜切かき部（１２）を設け、図１６は土台側基板（６）の底面の図で全周にわたり傾斜切かき部（１２）を設けてある。
【０００９】
まず地震が発生すると、基礎（２）は前後、左右にゆれ始める。基礎上の薄型免震器も同じ様にゆれ始めるが、鋼球又はステンレス鋼球は土台側基板と、基礎側基板にはさまれているので中板（７）の鋼球が入る孔（１１）の範囲内で、基礎側基板の移動につれて、自由に転がりながら、ゆれの数分の１を土台側基板に伝える。土台側基板は、ゆれを土台、家屋と順次伝えるが地震動の数分の１しかゆれない為、十分に免震効果が発揮される。
【００１０】
この傾斜切かき部（１２）は図２０の如く、地震のゆれにより基礎と土台が図の様になり、次に基礎は（４）の矢印の如く移動すると土台側基板（６）はスムースに鋼球（８）防塵剤（９）の上に乗らねばならない。其の為に傾斜切かき部（１２）を設けてある。
【００１１】
図９は図８の端部の拡大図である。図１０に示すように、鋼球（８）と中板（７）は約１ｍｍ位の高低差を設ける必要が有る。図１１の防塵剤（９）は土台側基板（６）に軽く接する程度の厚ミで設ける。
【００１２】
図１２、図１３、図１４は中板（７）の鋼球が入る孔（１１）が１〜複数孔のものである。中板（７）の縦、横の寸法は基礎側基板（１０）とやや同じ位のものである。図１７は中板（７）の縦、横の寸法は基礎側基板（１０）とやや同じ位の寸法のもので、一個の鋼球（８）よりやや大きな鋼球が入る孔（１１）が多数あいていて、中板（７）の厚ミは鋼球（８）の直径より１ｍｍ位薄い金属板又
は合成樹脂板である。
【００１３】
図１８は図１７の小型の中板（７）で基礎側基板（１０）に１〜複数個固定して使用する。この他外形、内形共に図２１は中板（７）の代わりとなる鋼球が入る枠部（１８）であって、この他外形も内形も円形、多角形等が考えられ、厚ミは鋼球（８）の直径より１ｍｍ位薄い。内側に鋼球（８）が入り、基礎側基板に１〜複数個固定して使用する。図２２は土台側基板（６）、基礎側基板（１０）の片側それぞれに折曲部（１３）（１４）を設けたもので、図２３は其の薄型免震器の分解図である。折曲部（１３）（１４）には釘穴（１５）がそれぞれに設けてある。
【００１４】
図２４は折曲部（１３）（１４）を土台側基板（６）基礎側基板（１０）の長手横部に設けた薄型免震器である。使用法は土台、基礎が、十字型、Ｔ字型等に使用する。図２６は其の使用の一例である。
【００１５】
図２５は折曲部（１３）（１４）が、土台側基板（６）基礎側基板（１０）の図の様な型状の一端に左右それぞれ２個の折曲部を設けたもので、使用法は土台、基礎が、十字型、Ｔ字型の場合に使用する。図２７は其の使用の一例である。尚、折曲部（１３）（１４）を有する請求項２記載の本発明においては、滑り止メ材（５）は必ずしも設けなくてもよい。
【００１６】
図２８は本発明の薄型免震器（１７）を柱（３）の眞下の通気用空間（２６）に設置し、復元器（２１）をボルト（１６）にて土台（１）に固定し、滑り板（１９）を基礎（２）に固定し、復元器（２１）に設けたスプリング（２０）が接する様にした復元機構を設置した状態を示したものである。連結材（２７）は特願平１０−２３４８２０号を使用のものである。
【００１７】
図３０は本発明の復元器（２１）のボルト貫通孔（２８）を設けた正面図、図３１はスプリング（２０）を設けた復元器の側面図である。又図１９は復元器に使用のスプリングの一例で、地震動により図３４に示すように土台（１）、基礎（２）の左右のゆれにより移動する場合、スプリング（２０）が滑り板（１９）上を滑りやすくする為、該スプリング（２０）の先端を半球型の金属、滑りやすい合成樹脂、又ベヤリング等でなした一例である。
【００１８】
図５は鋼球が入る孔（１１）を有した中板（７）を用いずに、基礎側基板（１０）そのものをくりぬいて一体的に加工したものである。図６は図５をＡ−Ａ′にて切断した図である。図７は薄型免震器に例用する防塵材（９）の額縁型の一例である。
【００１９】
本発明は連結器と併用するものであり、図３３は特願平１０−２３４８２０号の連結器使用の側面断面図である。
【００２０】
以下、請求項２の実施例について説明する。
図２９は復元器（３０）を土台（１）と基礎（２）の間の通気用空間（２６）を通して設置し、土台（１）に滑り板（１９）を固定し、復元器（３０）に設けたスプリング（２０）の先端を滑り板（１９）に接する様に設けた図で、薄型免震器（１７）、連結器は図２８と同じ使用法である。
【００２１】
図３１は復元器（３０）の分解図である。スプリング（２０）を土台側に有し、復元器基板（４２）に固定するための貫通孔（３４）を有したＬ字型の土台側スプリング保持板（４０）と、貫通孔（３４）を有するＬ字型復元器（４２）と、基板（４２）に固定するための貫通孔（３５）と基礎（２）に固定するための釘孔（１５）を有した基礎側固固定板（４１）とからなる。
【００２２】
図３２は復元器（３０）を組立て設置した状態を示す側面図である。
【００２３】
請求項１記載の免震器（１７）と請求項２記載の復元器（３０）を併用する事が出来る。もしくは請求項１記載の復元器（２１）と請求項２記載の免震器（１７）を併用する事も出来る。
【００２４】
図３５は地震動の図の矢印４４の如き左右動の時のスプリング（２０）が滑り板上を左右に移動する図である。
【発明の効果】
薄型免震器を使用しないと、既存の家屋を免震化する場合、新築家屋用免震器、特願平１０−２３４８２０号、特願平１０−２５４４８４号、特願平１０−２８０４０６号の各免震器では、免震器の高サが５〜６ｃｍ位有り、免震器を設置する為に基礎上の土台を６〜７ｃｍ位ジャッキアップせねばならず、其の様に持ち上げると無理な力が土台にかかり、土台のホゾが破壊され、事故が起きる恐れがある。従って、出来るだけ土台を少しの持ち上げで免震器を滑りこませ、設置する必要が有るので、此の様な厚ミ１．６ｃｍ以下のリホーム用薄型免震器の発明となった。リホーム時に免震化を可能にする専用の免震、復元装置により、現在日本には非免震家屋が約２４００万棟あり、１９８１年以前の古い耐震建築基準法時代の地震に対して耐震強度不足の危険な家屋が約１４００万棟有る。１９８１年以降の耐震強度は横ゆれ加速度は０．２Ｇに耐える様に設計されているが、１９８１年以前の家屋は耐震強度０．１Ｇで設計され、強度が不足している。阪神大地震では１９８１年以前の家屋が多数倒壊し、倒壊による死者約５０００名、火災による死者約１０００名を出した事は記憶に新しい。免震化すれば振動実験では２分の１の強度で十分に地震に耐え、０．１Ｇで十分なので、本発明により非常に簡単で、且つ、安全な施工による家屋にする事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄型免震器の分解斜視図
【図２】本発明の薄型免震器の分解斜視図
【図３】本発明の防塵材付薄型免震器の分解斜視図
【図４】本発明の防塵材付薄型免震器の分解斜視図
【図５】本発明の基礎側基板一体型の図
【図６】本発明の基礎側基板一体型の切断図
【図７】額縁型防塵材の斜視図
【図８】本発明の防塵材付薄型免震器の側面図
【図９】図８の端部拡大図
【図１０】鋼球と中板との関係断面図
【図１１】土台側基板底部と防塵材の関係断面図
【図１２】中板に鋼球が入る孔をあけた図
【図１３】中板に鋼球が入る孔をあけた図
【図１４】中板に鋼球が入る孔をあけた図
【図１５】土台側基板の周囲に傾斜切かき部を設けた側面図
【図１６】土台側基板の底面図
【図１７】中板に多数の鋼球の入る孔を設けた図
【図１８】小型の中板に多数の鋼球の入る孔を設け基礎側基板に固定した図
【図１９】スプリングの先端の一例
【図２０】実際に土台側基板と基礎側基板の移動した図
【図２１】基礎側基板に鋼球が入る枠を設けた図
【図２２】薄型免震器（請求項２）の側面図
【図２３】薄型免震器（請求項２）の分解斜視図
【図２４】薄型免震器（請求項２）の分解斜視図
【図２５】薄型免震器（請求項２）の分解斜視図
【図２６】十字型土台基礎に薄型免震器を設置した図
【図２７】十字型土台基礎に薄型免震器を設置した図
【図２８】土台、基礎に薄型免震器、復元器（２１）、連結器を設置した図
【図２９】土台、基礎に薄型免震器、復元器（３０）、連結器を設置した図
【図３０】復元器（２１）の正面図
【図３１】復元器（２１）の側面図
【図３２】復元器（３０）の分解斜視図
【図３３】復元器（３０）を土台、基礎間に設置した側面図
【図３４】連結器を土台、基礎間に設置した側面図
【図３５】地震時の基礎の左右矢印方向への移動図
【符号の説明】
１ 土台
２ 基礎
３ 柱
４ 矢印
５ 滑り止メ材
６ 土台側基板
７ 中板
８ 鋼球又はステンレス鋼球
９ 防塵材
１０ 基礎側基板
１１ 鋼球が入る孔
１２ 傾斜切かき部
１３ 折曲部
１４ 折曲部
１５ 釘穴
１６ ボルト
１７ 薄型免震器
１８ 鋼球が入る枠部
１９ 滑り板
２０ スプリング
２１ 復元器（請求項１）
２２ 貫通孔（基礎）
２３ 貫通孔（土台）
２４ 連結材
２５ 結束器
２６ 通気用空間
２７ 連結器
２８ ボルト用貫通孔
２９ Ａ−Ａ′
３０ 復元器（請求項２）
３１ 止メ釘
３２ 皿型ボルト
３３ ナット
３４ 貫通孔
３５ 貫通孔
３６ 貫通孔
３７ 防塵材取付部
３８ 半球型
３９ ベヤリング
４０ スプリング保持板
４１ 基礎側固定板
４２ 復元器基板
４３ 地面
４４ 矢印
４５ 基板
４６ 中板の高サ

Claims (2)

1. 下面に滑り止メ材（５）を有する基礎側基板（１０）を設け、該基礎側基板（１０）の上部に鋼球（８）が転動できる程度の鋼球が入る孔（１１）を有する中板（７）を設け、該鋼球が入る孔（１１）に鋼球を転動する様に設け、且つ、中板の高サ（４６）は鋼球（８）の直径よりも低くし、中板（７）鋼球（８）の上部に上面に滑り止メ材（５）と、下面周囲部に傾斜切かき部（１２）を有する土台側基板（６）を、固定せずに鋼球（８）上を水平方向前後左右自由に動ける様に載せる様に設けた薄型免震器（１７）と、ボルト用貫通孔（２８）とスプリング（２０）を有する基板（４５）から成り、該ボルト用貫通孔（２８）は、基板（４５）の土台側に設け、該スプリング（２０）は、基板（４５）の基礎側に設け、基板（４５）は、該スプリング（２０）が作用するための基礎（２）との空間を確保できる程度に折り曲げられている、復元器（２１）とで構成された一戸建家屋のリホーム専用薄型免震復元機構。
2. 土台側基板（６）に釘穴（１５）を有する土台（１）に固定するための折曲部（１３）を設け、基礎側基板（１０）に釘穴（１５）を有する基礎（２）に固定するための折曲部（１４）を設けたことを特徴とする請求項１記載の薄型免震器（１７）と、スプリング（２０）を土台側に有し復元器基板（４２）に固定するための貫通孔（３４）を有した土台側スプリング保持板（４０）と、貫通孔（３４）を有する復元器基板（４２）と、復元器基板（４２）に固定するための貫通孔（３５）と、基礎（２）に固定するための釘穴（１５）を有した基礎側固定板（４１）とで構成された一戸建家屋のリホーム専用薄型免震復元機構。

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