JP3958070B2

JP3958070B2 - 転がり免震装置

Info

Publication number: JP3958070B2
Application number: JP2002049559A
Authority: JP
Inventors: 康宏大竹; 仁崇山下; 功一井上
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003247353A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば住宅用建物などの構造物の免震に用いられる免震装置として、従来より、図９（イ−１）（イ−２）に示すように、平面視正方形状で同一平面サイズの上下の皿５１，５２間に転動体としての球体５３を配置し、図９（ロ）に示すように、上下の皿５１，５２の横方向への相対変位とそれに伴う球体５３の追従転動とによって免震支承を行うようになされた転がり免震装置５０が提供されている。
【０００３】
この転がり免震装置５０では、設置現場への搬送や、現場での設置作業において、上下の皿５１，５２が横方向に相対変位したり、上皿５２が傾いたり、球体５３が上下の皿５１，５２間で動いてしまったりするのを防ぐの目的から、設置前の免震装置５０に、図９（イ−１）（イ−２）に示すように、プレート５５…が、上下の皿５１，５２の側面部にこれら皿５１，５２に渡すように当てられ、このプレート５５…を横方向からのネジ止め５６…で上下の皿５１，５２に固着することで、上下の皿５１，５２と球体５３とを一体化することが行われる。
【０００４】
この免震装置５０の例えば建物への設置工事は、免震装置５０を下構造部としての基礎５７の天面部にセットした後、図９（ロ）に示すように、プレート５５…を免震装置５０から取り外し、上皿５２を横方向に変位させた状態にして下皿５１を基礎５７の天面部にボルト５８…で取り付け、その後、図９（ハ）に示すように、プレート５５…を免震装置５０に付け直し、しかる後、上構造部としての架台５９を上皿５２の上面にのせ、ボルト６０…で架台５９を上皿５２に接合し、最後に、プレート５５…を取り外して一体化を解除するというようにして行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の免震装置５０では、上下の皿５１，５２と球体５３とを一体化するために、上下の皿５１，５２の側面部にプレート５５をネジ止め５６…で取り付ける構造を採用しており、そのため、上下の皿５１，５２の側面部にはネジ孔を横向きに加工しなければならず、この孔の加工が非常に厄介で、コストが高くつくという問題がある。
【０００６】
また、上下の皿５１，５２と球体５３の一体化は、免震装置５０を設置した後に解除されるが、この解除によってプレート５５…は免震装置５０にとって無駄な部品となり、その処理に困るという問題もある。
【０００７】
更に、プレート５５…は上下の皿５１，５２の側面部にネジ止め５６…されるだけであるから、球体５３が上下の皿５１，５２間に適正に挟み込まれず、球体５３が上下の皿５１，５２間で動いてしまうおそれがある一方で、球体５３が動かないように上下の皿５１，５２間に球体５３を挟み込むようにプレート５５のネジ止め５６…を行おうとすると、プレート５５のネジ止め５６…にてこずってしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、上下の皿を転動体が動かないようにしっかりと一体化することができ、しかも、それをコスト的に有利に行うことができ、加えて、設置後の一体化の解除においても無駄な部品の発生を少なくすることができる転がり免震装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、上下の皿と、皿間に配置される転動体とが備えられ、上下の皿の横方向への相対変位とそれに伴う転動体の追従転動とによって免震を行うようになされた転がり免震装置において、
上下の皿が、転動体の周囲の複数箇所において、上下皿間に縦向きにして渡したネジ体で連結され、これらネジ体の締め込みによって転動体が上下皿間の所定の位置に固定されていることを特徴とする転がり免震装置によって解決される。
【００１０】
この免震装置では、複数のネジ体の協働作用によって、上下の皿を転動体が動かないようにしっかりと一体化することができる。特に、ネジ体の締付けによって転動体を上下の皿で挟み込んで一体化することができるので、一体化状態における転動体の動きを確実に防ぐことができる。
【００１１】
しかも、ネジ体は縦向きで上下の皿間に渡されているので、上下の皿には、ネジ体を通す孔として縦向きの孔を明けておけばよく、そのため、これらの孔の加工を低コストで行うことができ、上下の皿と転動体の一体化をコスト的に有利に行うことができる。
【００１２】
加えて、免震装置を設置した後の一体化の解除は、ネジ体を取り外すだけでよく、設置後の免震装置にとって無駄な部品はこのネジ体だけで、無駄な部品の発生を少なくすることができる。
【００１３】
前記ネジ体が頭付きのネジ体からなり、このネジ体の先端部が、上皿に明けられた通孔に通され、下皿に明けられたネジ孔と螺合されて、上下の皿が連結されている場合は、頭付きのネジ体をその先端部から上皿の通孔に通し、下皿のネジ孔と螺合し締め付けるだけで一体化でき、この一体化作業を下向きで能率良く行うことができる。
【００１４】
上記のネジ体の頭部が上皿の上面の上方に突出している場合は、この突出頭部を、上皿と上構造部との接合の際の位置合わせのために利用することができ、上構造物を上皿に対して能率良く接合していくことができる。
【００１５】
また、下皿が、上皿よりも側方に突出する部分を備え、この突出部を下構造部への取付け部としている場合は、上記のように、縦向きのネジで一体化された免震装置を、その一体化を解除することなく、下皿を下構造部に取り付けることができ、下皿を下構造部に取り付けるに際して、免震装置の一体化をわざわざ解除する必要をなくすことができると共に、解除による転動体の動きも防ぐことができる。
【００１６】
この場合に、上記の免震装置は、上下の皿のうちのいずれか一方が平面視正方形状の皿からなり、もう一方が平面視円形状の皿からなり、正方形状皿の四隅部がそれぞれ円形状皿の周縁部よりも外方に突出すると共に、正方形状皿の４辺の各中央部分において円形状皿の周縁部が正方形状皿の周縁部よりも外方に突出し、下皿の前記突出部を下構造部への取付け部としているとなおよい。
【００１７】
この免震装置では特に、転動体の転動できる領域を上下の皿のそれぞれに広く確保しながら、上下の皿の側方への無用な突出を小さく抑えることができて平面的に見てコンパクトな免震装置を実現することができ、しかも、それを加工容易な円形状の皿と正方形状の皿という単純形状同士の組合せで実現できて免震装置の製造コストを低く抑えることができる。また、上下の皿を周方向の４箇所のすべてにおいて取付け側に取り付けることも可能であり、そのような取付けをする場合は、安定でしっかりとした取付け状態を形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１乃至図５に示す第１実施形態の免震装置１は、建物の基礎２と架台３との間に設置される建物用の転がり免震装置である。図１乃至図３に示すこの転がり免震装置において、４は鋼製の下皿、５は同じく鋼製の上皿、６は転動体としての鋼製の球体であり、上下の皿４，５の横方向への相対変位とそれに伴う球体６の追従転動とによって免震を行うようになされている。
【００２０】
そして、上皿５の下面部及び下皿４の上面部がそれぞれ球体６の転動領域となるが、本実施形態では、上皿５の下面及び下皿４の上面のそれぞれに外周円形の球面凹所４ａ，５ａを設け、そこを球体６の転動領域とし、免震時に復元力が働くようになされている。
【００２１】
この転がり免震装置１において、下皿４は平面視円形状の皿からなっており、また、上皿５は平面視正方形状の皿からなっている。そして、上下の皿４，５のサイズ関係は、正方形状の上皿５の四隅部５ｂ…がそれぞれ円形状の下皿４の周縁部よりも外方に突出すると共に、正方形状の上皿５の４辺の各中央部分において円形状の下皿４の周縁部４ｂ…が正方形状の上皿５の周縁部よりも外方に突出するように設定されている。
【００２２】
この上下の皿４，５において、下皿４の４つの突出部４ｂ…を下構造部である基礎２への取付け部とし、これら突出部４ｂ…のそれぞれに、ネジの切られていない取付け用の単純通孔９…が明けられている。
【００２３】
また、上皿５の４つの突出部５ｂ…を上構造部である架台３への取付け部とし、これら突出部５ｂ…のそれぞれに、ネジの切られていない取付け用の通孔１０…が明けられている。この通孔１０は、ナットを収容できる座掘り部１０ａを下半部に備えた段付き通孔からなっている。
【００２４】
上記の免震装置１は、現場に設置した状態で、球体６の位置が適正位置からずれてしまうことなどがないよう、予め工場などにおいて、上下の皿４，５と球体６との相対位置関係を固定すべく、これらを一体化した状態にされる。
【００２５】
そのための一体化構造として、上記の免震装置１では、正方形状の上皿５の四隅部のそれぞれにおいて、転動領域である球面凹所４ａ，５ａと、架台３への取付けのための孔１０との間の領域に通孔１１…が明けられ、下皿４には、これら通孔１１…の直下に位置するようにネジ孔１２…が明けられている。そして、ネジ体としての頭付きボルト１３…が縦向きで上皿５の上方より各通孔１１…に通され、その先端部が下皿４のネジ孔１２…と螺合され、締め付けられて、上下の皿４，５と球体６とが一体化され、球体６が上下の皿４，５間の所定の位置に固定されている。この一体化された免震装置１において、頭付きボルト１３…の頭部１３ａは上皿５の上面から上方に突出させている。
【００２６】
現場での免震装置１の設置工事は図４及び図５に示すようにして行うことができる。即ち、上記のようにして一体化した免震装置１を、図４（イ）（ロ）に示すように、基礎２の天面部に設置し、下皿４を基礎２に取り付ける。この取付けのために、基礎２のコンクリートにはナット１４…が埋込み状態に備えられ、このナット１４…と下皿４の通孔９…とを同心状態にし、下皿４の上方より、通孔９…にボルト１５…を通し、その先端部を基礎２側のナット１４…と螺合させ締め付ければ、下皿４と基礎２とが一体化される。
【００２７】
下皿４の通孔９…は、上皿５よりも外方に突出する突出部４ｂ…に形成されているから、上記のように、ボルト１５…を通孔９…に通して基礎２側のナット１４…と螺合させて締め付けるうえで、上皿５がその妨げとなることはなく、上下の皿４，５と球体６とを一体化した状態のまま免震装置１を基礎２側に取り付けることができる。
【００２８】
次いで、図４（ハ）及び図５（ニ）に示すように、免震装置１の上皿５の上面に架台３をのせる。架台３はＨ形鋼などの底板部３ａを備えたものからなっていて、この底板部３ａには、免震装置１の上皿５に設けられた取付け用の通孔１０…に対応する通孔１６…が明けられると共に、免震装置１の上皿５の上面から突出するボルト頭部１３ａ…を逃がす貫通の逃がし孔１７…が明けられている。この逃がし孔１７…は、免震装置１に対して架台３を位置合わせするのにも役立つもので、免震装置１の上皿５の上面のボルト頭部１３ａ…が架台３の逃がし孔１７…内に嵌り込むようにすることで、架台３を免震装置１上に容易に適正配置状態にしてのせることができる。
【００２９】
しかる後、図５（ニ）（ホ）に示すように、免震装置１の上皿５の通孔１０…における座掘り部１０ａにナット１８…をセットし、架台３の底板部３ａの上方より、ボルト１９…を、底板部３ａの通孔１６…と免震装置１の上皿５の通孔１０…とに通し、ナット１８…と螺合させて締め付ければ、免震装置１の上皿５と架台３とが一体化される。
【００３０】
上皿５の通孔１０…は、下皿４よりも外方に突出する突出部５ｂ…に形成されているから、上記のように、ナット１８を座堀り部１０ａ内に設置し、ボルト１９を通孔１６，１０に通してナット１８と螺合させ締め付ける一連の作業を行ううえで、下皿４がその妨げとなることはなく、上下の皿４，５と球体６とを一体化した状態のまま架台３を免震装置１に取り付けることができる。
【００３１】
そして最後に、図５（へ）に示すように、上下の皿４，５と球体６とを一体化しているボルト１３…を、架台３の底板部３ａに明けられている逃がし孔１７…を通して取り外せば、免震装置１の設置は完了である。
【００３２】
このように、上記の免震装置１では、複数本のボルト１３…の協働作用によって、上下の皿４，５を球体６が動かないようにしっかりと一体化することができる。特に、頭付きボルト１３…の締付けによって球体６を上下の皿４，５で挟み込んで一体化することができるので、一体化状態における球体６の動きを確実に防ぐことができる。
【００３３】
しかも、ボルト１３…は縦向きで上下の皿４，５間に渡されているので、上下の皿４，５には、ボルト１３…を通す孔として縦向きの孔１１…，１２…を明けておけばよく、そのため、これらの孔１１…，１２…の加工を低コストで行うことができ、上下の皿４，５と球体６の一体化をコスト的に有利に行うことができる。
【００３４】
加えて、免震装置１を建物に設置した後の一体化の解除は、ボルト１３…を取り外すだけでよく、設置後の免震装置にとって現場で無駄となる部品はこのボルト１３…だけであり、無駄な部品の発生を少なくでき、また、それがボルト１３…ならば再利用も可能であり、そのため無駄のない合理的構造である。
【００３５】
また、上記のボルト１３…は頭付きボルトからなり、このボルト１３…の先端部が、上皿５に明けられた通孔１１…に通され、下皿４に明けられたネジ孔１２…と螺合されて、上下の皿４，５が連結されているので、頭付きボルト１３…をその先端部から上皿５の通孔１１…に通し、下皿４のネジ孔１２…と螺合し締め付けるだけで一体化でき、この一体化を下向き作業で能率良く行うことができる。
【００３６】
更に、上記の頭付きボルト１３…の頭部１３ａ…が上皿５の上面の上方に突出するようにしているので、上記のように、この突出頭部１３ａ…を、上皿５と架台３との接合の際の位置合わせのために利用することができ、架台３を上皿５に対して能率良く接合していくことができる。
【００３７】
また、下皿４が、上皿５よりも側方に突出する部分４ｂ…を備え、この突出部４ｂ…を基礎２への取付け部としているので、上記のように、縦向きのボルト１３…で一体化された免震装置１を、その一体化を解除することなく、下皿４を基礎４に取り付けることができ、下皿４を基礎２に取り付けるに際して、免震装置１の一体化をわざわざ解除する必要をなくすことができると共に、解除による球体６の動きも防ぐことができる。
【００３８】
特に、上記の免震装置１では、下皿４に上皿５の周縁部から側方に突出する部分４ｂ…を備えさせる構成をとるために、下皿４を平面視円形状の皿とし、上皿５を平面視正方形状の皿とし、正方形状皿５の四隅部５ｂ…がそれぞれ円形状皿４の周縁部よりも外方に突出すると共に、正方形状皿５の４辺の各中央部分において円形状皿４の周縁部４ｂ…が正方形状皿５の周縁部よりも外方に突出する構成としている。従って、球体６の転動できる領域である球面凹所４ａ，５ａを広く確保しながら、上下の皿４，５の側方への無用な突出を小さく抑えることができ、上下の皿をいずれも正方形状とし４５°向きをずらすことで突出部を備えさせるような場合に比べ、平面的に見てコンパクトな免震装置１を実現することができ、しかも、それを加工容易な円形状の皿４と正方形状の皿５という単純形状同士の組合せで実現できて免震装置１の製造コストを低く抑えることができる。また、上下の皿４，５を、上記のように、周方向の４箇所のすべてにおいて基礎２と架台３とにそれぞれ取り付けることができ、安定でしっかりとした取付け状態を形成することができる。
【００３９】
図６乃至図８に示す第２実施形態の免震装置１は、上下の皿４，５間に複数個の球体６…を配置したもので、これらの球体６…は、保持器２２に回転自在に保持され、この保持器２２によって、相対位置関係が特定の位置関係に維持固定されるようになされている。その他は、上記の第１実施形態と同じである。なお、この複数球タイプの免震装置１も第１実施形態の場合と同様の手順で設置を行っていくことができ、同様の作用効果が奏される。
【００４０】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、免震装置１を一体化するのに、頭付きボルト１３…を上皿５の通孔１１…に通し、下皿４のネジ孔１２…と螺合させる場合を示しているが、上皿５の通孔１１…をネジ孔とし、下皿４のネジ孔１２を通孔とし、頭付きボルト１３を下から下皿の通孔に通して上皿のネジ孔に螺合させて締め付け一体化する構成としてもよいし、ネジ孔をなくして通孔のみとしボルトとナットで一体化する構成としてもよい。ボルトとナットで一体化する場合において、下皿の下面側にボルト頭部やナットがくる場合には、その突出をなくすため、下皿の通孔は座堀部を備えた段付き通孔とするのもよい。また、上皿５の上面からの位置決めのためのボルト頭部やナットの突出は省略されてもよい。また、上記の実施形態では、下皿４を平面視円形状皿とし、上皿５を平面視正方形皿とした場合を示しているが、上皿５を平面視円形状皿とし、下皿４を平面視正方形皿としてもよい。更に、転動体として球体６以外のものが用いられてもよい。また、基礎２への下皿４の取付けは、突出部４ｂ…に明けた孔９…で行うことなく、孔９…を明けずにその他の態様でこの突出部４ｂ…を基礎２側に取り付ける構成としてもよい。要は、下皿４の突出部４ｂ…を基礎２側への取付け部としたものであってよい。また、上記の実施形態では、上下の皿４，５のいずれについてもそれらの四つの突出部４ｂ…，５ｂ…のすべてを架台３や基礎２に取り付けた場合を示しているが、四つのうちの最低二つが架台３や基礎２に取り付けられていればよい。更に、下皿が、上皿よりも側方に突出する部分を備えるための構成として、上下の皿をいずれも正方形状とし４５°向きをずらすことで突出部を備えさせるようにしてもよいし、上下の皿それ自体では側方突出部が形成されないような場合において下皿にアングル材など金物を側方に突出するように取り付けて突出部を形成するようにしてもよい。また、上記の実施形態では、免震装置を建物の免震に用いた場合を示しているが、本発明の免震装置は、建物以外の各種構造物の免震に広く用いることができるものであることはいうまでもない。また、それ自体には復元機能が備えられていない免震装置、即ち、上下の皿の対向面がくぼみのない平面状のものからなる免震装置に用いることも当然可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、上下の皿を転動体が動かないようにしっかりと一体化することができ、しかも、それをコスト的に有利に行うことができ、加えて、設置後の一体化の解除においても無駄な部品の発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の免震装置を示すもので、図（イ）は平面図、図（ロ）は側面図である。
【図２】図（イ）は図１（イ）のＩ−Ｉ線断面図、図（ロ）は図１（イ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同免震装置の分解斜視図である。
【図４】図５とともに同免震装置の施工の手順を順次に示すもので、図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ図１（イ）のＩ−Ｉ線対応断面図、図（ハ）は図１（イ）のＩＩ−ＩＩ線対応断面図である。
【図５】図４とともに同免震装置の施工の手順を順次に示すもので、図（ニ）乃至図（へ）はそれぞれ図１（イ）のＩＩ−ＩＩ線対応断面図である。
【図６】第２実施形態の免震装置を示すもので、図（イ）は平面図、図（ロ）は側面図である。
【図７】図（イ）は図６（イ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図（ロ）は図６（イ）のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図８】同免震装置の分解斜視図である。
【図９】従来の免震装置を示すもので、図（イ−１）は断面側面図、図（イ−２）は平面図、図（ロ）及び図（ハ）は免震装置の施工の手順を順次に示す断面側面図である。
【符号の説明】
１…転がり免震装置
２…基礎（下構造部）
３…架台（上構造部）
４…下皿
４ｂ…突出部（取付け部）
５…上皿
６…球体（転動体）
１１…通孔
１２…ネジ孔
１３…頭付きボルト（頭付きのネジ体）
１３ａ…頭部

Claims

上下の皿と、皿間に配置される転動体とが備えられ、上下の皿の横方向への相対変位とそれに伴う転動体の追従転動とによって免震を行うようになされた転がり免震装置において、上下の皿が、転動体の周囲の複数箇所において、上下皿間に縦向きにして渡したネジ体で連結され、これらネジ体の締め込みによって転動体が上下皿間の所定の位置に固定されており、前記ネジ体は、頭付きのネジ体からなり、このネジ体の先端部が、上皿に明けられた通孔に通され、下皿に明けられたネジ孔と螺合されて、上下の皿を連結している転がり免震装置の施工方法であって、
該転がり免震装置におけるネジ体の頭部は上皿の上面の上方に突出しており、
該突出頭部を上構造部の逃がし孔内に嵌り込ませて上皿と上構造部とを位置合わせした後、上皿と上構造部とを一体化し、しかる後、前記ネジ体を上構造部の前記逃がし孔を通じて取り外してネジ体による上下の皿の連結を解除することを特徴とする転がり免震装置の施工方法。