JP5657825B1

JP5657825B1 - 摩擦減震装置

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Publication number: JP5657825B1
Application number: JP2014110650A
Authority: JP
Inventors: 薫和半澤; 和夫半澤
Original assignee: 薫和半澤
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: JP2015224488A

Abstract

【課題】床下空間が換気型や密閉型等の木造住宅に対応でき、簡単な構造を有し低コストで施工性にも優れ、中規模や大規模地震に有効に機能する摩擦減震装置を提供する。【解決手段】土台に接触する円盤状の第１の滑り平板と、基礎に接触する円盤状の第２の滑り平板と、該第１の滑り平板および該第２の滑り平板に介挿される円盤状の第３の滑り平板とからなり、前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板の厚さは略同一であり、前記第３の滑り平板はそれより厚く形成され、その中心部にはアンカーボルトが遊貫する挿通孔が貫設され、該第１の滑り平板の直径は前記土台の幅と略同一であって該第２の滑り平板や該第３の滑り平板よりも大きく形成されるとともに、該第１の滑り平板の挿通孔の直径、該第３の滑り平板の挿通孔の直径および該第２の滑り平板の挿通孔の直径はこの順に小さくなるように形成され、重ね合わせ面は平滑で均等に接触する構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、地震から建物を保護するための減震装置に関し、より詳しくは、建物の基礎と土台との間に介挿される板材を主要素とする薄型の摩擦減震装置に関する。

木造建物に代表される比較的軽量な小規模の建物に適用される免震技術として、平板間の摩擦力を利用した減震装置が提案されていて、特開２００２−２０６２４５号公報、特開２００２−３７１５６９号公報、特開２００７−１３８６７８号公報および特開２００９−２９３２３４号公報に関示されている。なお、特開２００７−１３８６７８号公報および特開２００９−２９３２３４号公報に関示の技術は、本願出願人によるものである。

特開２００２−２０６２４５号公報に開示の技術は、「戸建住宅のような構造物に適し、安価で提供できる住宅減震用基礎構造を提供する」ことを目的としていて、「住宅が構築される地盤に形成された地盤側コンクリート基礎と、住宅の下部に構成され、地盤側基礎の上に置かれる住宅側コンクリート基礎と、地盤側コンクリート基礎と住宅側コンクリート基礎との間に設けられた複数の摩擦軽減機構とを含み、摩擦軽減機構は、地盤側コンクリート基礎に設けられた所定の面積を持つ板材と、住宅側コンクリート基礎における該板材に対応する箇所に住宅側コンクリート基礎の下面から出没可能に設けられて前記板材の上を住宅側コンクリート基礎と共にスライド可能な滑動部材とを含む」構成とすることにより、この目的を達成しようとしたものである。

また、特開２００２−３７１５６９号公報に開示の技術は、特開２００２−２０６２４５号公報に開示の技術と同様に、「戸建住宅のような構造物に適し、安価で提供できる住宅減震用基礎構造を提供する」ことを目的としていて、「住宅が構築される地盤に形成された地盤側コンクリート基礎と、住宅の下部に構成され、地盤側基礎の上に置かれる住宅側コンクリート基礎と、地盤側コンクリート基礎と住宅側コンクリート基礎との間に設けられた複数の摩擦軽減機構とを含み、摩擦軽減機構は、地盤側コンクリート基礎に設けられた所定の面積を持つ板材と、住宅側コンクリート基礎における該板材に対応する箇所の下面に設けられて前記板材の上を住宅側コンクリート基礎と共にスライド可能な滑動部材とを含む」構成とすることにより、この目的を達成しようとしたものである。

そして、本願出願人による特開２００７−１３８６７８号公報に開示の技術は、「一戸建ての住宅のような小型の建築物に、好適な減震装置を提供する」ことを目的としていて、「基礎と土台又は柱との間で、主にアンカーボルトの各箇所に分散して設けられる、地震時の横揺れ荷重により潤滑な滑動可能なフッ素系高分子樹脂を塗装した二重の鋼板等とからなる摩擦減衰装置と地震荷重を受けてこの摩擦減衰装置が滑動した場合、基礎に固定されたアンカーボルトと土台の衝突を緩衝し基礎と土台のずれを拘束する低反発高分子樹脂等の円筒形の衝撃緩衝装置及び地震荷重を受けた時に発生する引抜力をアンカーボルトに拘束する滑動可能な座板鋼板及びナット、スプリングワッシャー等からなる引抜拘束装置からなる」構成とすることにより、この目的を達成しようとしたものである。

さらに、特開２００９−２９３２３４号公報に関示の技術は、「大規模の建物はもちろんのこと、一戸建て住宅のような新築や既存の小規模の建物に設置することができ、簡単な構造を有し低コストで設置可能であって、中規模や大規模地震に有効に機能する摩擦減震装置を提供する」ことを目的としていて、解決手段を「建物の基礎と土台との間または杭頭と基礎との間に重ね合わされて介挿される少なくとも３枚の滑り平板からなり、最下段に位置する該滑り平板は該基礎または該杭頭に固定されるとともに、最上段に位置する該滑り平板は該土台または該基礎に固定され、中間に位置する該滑り平板は上部の該滑り平板および下部の該滑り平板に対して摺動可能に設置され、相互に面接触する該滑り平板の１つの滑り面同士は摩擦係数が所定値となるように形成されるとともに、他の１つの滑り面同士は摩擦係数が該所定値よりも大きな値となるように形成されるよう」にしている。
特開２００２−２０６２４５号公報特開２００２−３７１５６９号公報特開２００７−１３８６７８号公報特開２００９−２９３２３４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示の技術は、摩擦軽減機構が地盤側基礎に設けられた所定の面積を持つ板材と、住宅側基礎の下面における該板材に対応する箇所に設けられて該板材の上を該住宅側基礎と共にスライド可能な滑動部材とから構成されていて、たとえば、摩擦係数を大きく設定した場合には、中規模程度の地震に対して有効に働かず、摩擦係数を小さく設定した場合には、大規模の地震に対して有効に働かない恐れがある。

そして、特許文献３に開示の技術では、コンクリート製の基礎および木製の土台からなる一般的な住宅にも適用できるものの、摩擦減衰装置が地震時の横揺れ荷重により滑動が可能なフッ素系高分子樹脂を塗装した二層の鋼板から構成されていて、摩擦面が１箇所であるので、前述の特許文献１および特許文献２に開示の装置と略同様の課題があり、基礎に固定されたアンカーボルトと土台の衝突を緩衝する衝撃緩衝装置に使用される円筒形の低反発高分子は、高価であって経済性に難点があるとともに、温度変化に対し脆弱化するという課題がある。一方、特許文献４に開示の技術では、一戸建て住宅のような新築や既存の小規模の建物に設置することができ、簡単な構造を有し低コストで設置可能であって、中規模や大規模地震に有効に機能する摩擦減震装置ではあるものの、床下空間が換気型や密閉型等のあらゆる一戸建て住宅に適用できるわけではなく、かつ、施工性の観点からは施工精度の確保が難しいとの問題点が指摘されている。

そこで、本願発明は、木造住宅のような床下空間が換気型や密閉型等にも対応でき、簡単な構造を有し低コストで施工性にも優れ、中規模や大規模地震に有効に機能する摩擦減震装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願請求項１に係る摩擦減震装置は、建物の基礎と土台との間に重ね合わされて介挿される複数枚の滑り平板からなる摩擦減震装置において、前記摩擦減震装置は上段に位置し前記土台に接触する円盤状の第１の滑り平板と、下段に位置し前記基礎に接触する円盤状の第２の滑り平板と、からなり、または、それらに加えて該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の間に介挿される円盤状の第３の滑り平板と、からなり、前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板の厚さは略同一であり、前記第３の滑り平板の厚さは該第２の滑り平板の厚さよりも僅かに厚く形成されるとともに該第３の滑り平板の材質は該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の材質よりも硬く、該第１の滑り平板の直径は前記土台の幅と略同一であって略同一の大きさの第２の滑り平板および該第３の滑り平板よりも大きく形成されるとともに、それぞれの中心部にはアンカーボルトが遊貫する挿通孔が貫設され、該第１の滑り平板の挿通孔の直径、該第３の滑り平板の挿通孔の直径および第２の滑り平板の挿通孔の直径はこの順に小さくなるように形成され、前記第１の滑り平板の前記土台に接触する表面および前記第２の滑り平板の前記基礎に接触する裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面であり、該第１の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、または該第１の滑り平板と該第３の滑り平板の重ね合わせ面および該第３の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、は平滑であって相互に均等に接触するように形成され、前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面にはその挿通孔を避けて表面または裏面を横断する複数の横断溝が対置して刻設されるとともに、該第１の滑り平板の横断溝の両端部には前記第２の滑り平板をその中心を一致させて重ね合わせたときに該第２の滑り平板の外周縁まで達するスリットが形成され、前記横断溝にリング状合成ゴムを嵌入して巻回すると該リング状合成ゴムは前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面より突出することなく、前記第３の滑り平板が介挿されているときには該第３の滑り平板の外周面に該リング状合成ゴムが接触する、ことを特徴としている。なお、本明細書において、「上」「下」とは、摩擦減震装置を取り付けた状態における概念である。また、本明細書において、「表面」とは、摩擦減震装置を取り付けた状態における上面をいい、「裏面」とは、表面に対する反対側の面をいう。
また、本願請求項２に係る摩擦減震装置は、請求項１に記載の摩擦減震装置であって、前記第１の滑り平板はその裏面に一体となった該第１の滑り平板の厚さを調整する嵩上げ部を有し、該嵩上げ部は外周面が前記第２の滑り平板または前記第３の滑り平板の外周縁に一致する外周壁と内周面が該第１の滑り平板の挿通孔の内周縁に一致する内周壁と該外周壁および該内周壁に連結する複数の連結壁と、からなっていて、該内周壁から放射状に該外周壁を該連結壁が連結して下部に開口する複数の区画された小部屋が形成され、該内周壁、該外周壁および該連結壁の下端部は前記第１の滑り平板の重ね合わせ面を形成して均等に前記第２の滑り平板または前記第３の滑り平板に接触し、前記第１の滑り平板の厚さは略３ｍｍないし１３ｍｍである、ことを特徴としている。
そして、本願請求項３に係る摩擦減震装置は、請求項１または請求項２に記載の摩擦減震装置であって、前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板を重ね合わせたときの厚さは略５ｍｍないし１７ｍｍであり、該第１の滑り平板、前記第３の滑り平板および該第２の滑り平板を重ね合わせたときの厚さは略８ｍｍないし２０ｍｍである、ことを特徴としている。
さらに、本願請求項４に係る摩擦減震装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の摩擦減震装置であって、前記第１の滑り平板、前記第３の滑り平板および前記第２の滑り平板は、亜鉛合金、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム合金およびマグネシウム合金からなる第１のグループ、並びに前記第１のグループにフッ素樹脂をコーティングした第２のグループ内から選択されるいずれかである、ことを特徴としている。
また、本願請求項５に係る摩擦減震装置は、建物の基礎と土台との間に重ね合わされて介挿される複数枚の滑り平板からなる摩擦減震装置において、前記摩擦減震装置は上段に位置し前記土台に接触する円盤状の第１の滑り平板と、下段に位置し前記基礎に接触する円盤状の第２の滑り平板と、からなり、または、それらに加えて該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の間に介挿される円盤状の第３の滑り平板と、からなり、前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板の厚さは略同一であり、前記第３の滑り平板の厚さは該第２の滑り平板の厚さよりも僅かに厚く形成されるとともに該第３の滑り平板の材質は該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の材質よりも硬く、該第１の滑り平板の直径は前記土台の幅と略同一であって略同一の大きさの第２の滑り平板または該第３の滑り平板よりも大きく形成されるとともに、それぞれの中心部には挿通孔が貫設され、該第１の滑り平板の挿通孔の直径、該第３の滑り平板の挿通孔の直径および第２の滑り平板の挿通孔の直径はこの順に小さくなるように形成され、前記第２の滑り平板の挿通孔には略円筒状で下部が開放される中空の円筒キャップが固着され、前記第１の滑り平板を重ね合わせたとき、または該第１の滑り平板および前記第３の滑り平板を重ね合わせたときは、該第１の滑り平板の表面より該円筒キャップの先端が突出しないように形成されるとともに、該第１の滑り平板の挿通孔および該第３の滑り平板の挿通孔は該円筒キャップが遊貫する挿通孔となっている、ことを特徴としている。
そして、本願請求項６に係る摩擦減震装置は、請求項５に記載の摩擦減震装置であって、前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面にはその挿通孔を避けて表面または裏面を横断する複数の横断溝が対置して刻設されるとともに、該第１の滑り平板の横断溝の両端部には前記第２の滑り平板をその中心を一致させて重ね合わせたときに該第２の滑り平板の外周縁まで達するスリットが形成され、前記横断溝にリング状合成ゴムを嵌入して巻回すると該リング状合成ゴムは前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面より突出することなく、前記第３の滑り平板が介挿されているときには該第３の滑り平板の外周面に該リング状合成ゴムが接触する、ことを特徴としている。
さらに、本願請求項７に係る摩擦減震装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の摩擦減震装置であって、前記第１の滑り平板の外周部分の断面は上部が水平で下部が外周縁に向かって狭くなるテーパー状に形成されている、ことを特徴としている。

上記構成により本願発明は以下の効果を奏する。
（１）第１の滑り平板および第２の滑り平板から構成されている（以下「２枚重ね」という。）場合、第１の滑り平板の木材の土台に接する表面および第２の滑り平板のコンクリート基礎に接する裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面となっているので、設置したときには凸起部分が土台や基礎に食い込んで、この面で滑りが生ずる恐れが少なく、第１の滑り平板と第２の滑り平板との重ね合わせ面で滑りが生ずるようになる。仮に基礎と第２の滑り平板との間で滑りが生じても第２の滑り平板の挿通孔はアンカーボルトに対してもっとも余裕のない直径であり、第１の滑り平板の直径はそれよりも大きいので、挿通孔がアンカーボルトに接触した後に第１の滑り平板と第２の滑り平板との重ね合わせ面で滑りが生ずるようになる。なお、出願人の知見によれば、平滑な重ね合わせ面同士の静止摩擦係数は略０．２ないし０．５となっていて、この範囲であれば有意な減震効果を得ることができる。
（２）第１の滑り平板の直径は土台の幅と略同一に形成されているので、土台のアンカーボルトの挿入孔の貫設による耐力低下を補強することができる。
（３）摩擦減震装置が第１の滑り平板、第３の滑り平板および第２の滑り平板から構成されている（以下「３枚重ね」という。）場合も上述の（１）の効果を得ることができる上、滑り面が２カ所あるので、減震効果もより大きなものとなる。さらに、その両面に滑りが生ずる第３の滑り平板は、第１の滑り平板や第２の滑り平板よりも厚く形成され、かつ、材質が硬いので第３の滑り平板が局部破壊を起こすことはない。また、第１の滑り平板が嵩上げ部を有する場合には、第１の滑り平板に偶力が作用し、局部的に強い力で第３の滑り平板を押圧するケースが考えられるが、その場合であっても第３の滑り平板が局部破壊を起こすことはない。
（４）第１の滑り平板が嵩上げ部を有する場合には、嵩上げ部の高さを調整することで、２枚重ねの場合では、略５ｍｍ〜１７ｍｍの高さの摩擦減震装置が提供でき、これに第３の滑り平板を加えた組み合わせた３枚重ねの場合では、略８ｍｍ〜２０ｍｍの高さの摩擦減震装置が提供できるため、床下空間が密閉型や換気型等のあらゆる木造住宅に適用できる。
（５）嵩上げ部は中実材ではなく外周壁と内周壁と外周壁および内周壁に連結する複数の連結壁とから形成されていて裏面が開放されている中空材となっているので、軽量で扱い易く経済的である。なお、第２の滑り平板との接触面積は減少するが、摩擦力（Ｆ_ｅ）は荷重（ｍ）と静的摩擦係数（μ）の積、すなわち、Ｆ_ｅ＝ｍ×μであるので、摩擦力が減少することはない。また、第１の滑り平板の裏面に嵩上げ部を有するようにしていることから、第１の滑り平板および第３の滑り平板の滑り面あるいは第１の滑り平板および第２の滑り平板の滑り面の基礎からの高さは嵩上げ部がない場合と同一であり、アンカーボルトに対する曲げ応力が増大することはない。
（６）２枚重ねのもの、または３枚重ねのものを予めリング状合成ゴムで巻回することにより、第１の滑り平板、第２の滑り平板および第３の滑り平板の挿通孔の中心は一致するので、作業現場では単にリング状合成ゴムで巻回した摩擦減震装置セットをアンカーボルトに挿入するだけで施工精度が向上する。さらに、第１の滑り平板、および第２の滑り平板および第３の滑り平板は円盤状であってその中心に挿通孔が貫設されているため、設置作業中に電動ドリル等で摩擦減震装置を固定するナットを締め付けることにより摩擦減震装置セットか回動しても性能や効果に影響を及ぼすことがない。なお、リング状合成ゴムは仮のものであり摩擦減震装置の性能に影響を及ぼすものではないことから施工後は放置していても支障を及ぼすことはない。
（７）第１の滑り平板、第２の滑り平板および第３の滑り平板は、所定の静的摩擦係数を得ることができ、耐候性や耐摩耗性を具えていれば様々な材質を用いることができるが、本願出願人の知見では、第１のグループおよび第２のグループに挙げた材料が適している。ただし、経済性を加味すると鋳造加工が可能な第１のグループの亜鉛合金や銅合金がもっとも好ましい。
（８）外周部分をテーパー状にした第１の滑り平板を使用して２枚重ね、または３枚重ねで摩擦減震装置を構成すると、土台と基礎との隙間は５ｍｍ程度または８ｍｍ程度の間隙となるが、この間隙に弾性シール材等を埋入させる場合にはテーパー形状により土台および第１の滑り平板には段差部分がなくなって密閉度が増大することから、密閉型の床下空間を具える住宅に適用することができる。
（９）第２の滑り平板の挿通孔に略円筒状で下部が開放される中空の円筒キャップを固着することにより、アンカーボルトがない箇所であっても摩擦減震装置を配置することができる。この場合、アンカーボルトに代えてコンクリート釘等を基礎表面に打ち込み、このコンクリート釘等に円筒キャップを被せるようにすることで、摩擦減震装置をズレのない位置に固定することができる。

図１は、実施例１に係る摩擦減震装置の設置状態を示す基礎・土台の部分断面図である。図２（ａ）は実施例１に係る摩擦減震装置の平面図、図２（ｂ）は実施例１に係る摩擦減震装置の正面図である。図３は、実施例２に係る摩擦減震装置の設置状態を示す基礎・土台の部分断面図である。図４（ａ）は実施例２に係る摩擦減震装置の平面図、図４（ｂ）は摩擦減震装置の正面図である。図５（ａ）は実施例３に係る摩擦減震装置の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＶ−Ｖ矢視断面図である。図６は、実施例１に係る摩擦減震装置の実大実験概略図である。図７は、実施例１に係る摩擦減震装置の実大実験結果のグラフである。

本発明を実施するための形態に係る実施例１ないし実施例３について、図１ないし図７を参照して説明する。なお、図１ないし図５において、符号１は実施例１に係る摩擦減震装置、符号２は実施例２に係る摩擦減震装置、符号３は実施例３に係る摩擦減震装置、符号１０は第１の滑り平板、符号１１は挿通孔、符号１３は嵩上げ部、符号１５は横断溝、符号１７はスリット、符号２０は第２の滑り平板、符号２１は挿通孔、符号２３は横断溝、符号３０は第３の滑り平板、符号３１は挿通孔、符号４１は中空の円筒キャップ、符号４３はリング状合成ゴム、符号５１はアンカーボルト、符号５３はナット、符号５５は基礎、符号５７は土台、符号５９は弾性シール材、である。

まず、実施例１に係る摩擦減震装置１について、図１および図２を参照して説明する。
摩擦減震装置１は、設置したときに上段に位置し土台５７に接触する第１の滑り平板１０と、下段に位置し基礎５５に接触する第２の滑り平板２０と、第１の滑り平板１０および第２の滑り平板２０の間に介挿される第３の滑り平板３０と、から構成されている。

第１の滑り平板１０は上部の円盤と下部の嵩上げ部１３が合体した形状となっていて、その縦断面はΠの字状を呈している。そして、中心部には上下方向に２３ｍｍφの挿通孔１１が貫設されている。また、上部の円盤は９０ｍｍφで厚さが３ｍｍであり、９０ｍｍの大きさは土台６７の幅に略一致する。下部の嵩上げ部１３は外径が７０ｍｍφ、厚さが１０ｍｍであって、嵩上げ部１３の外周部分および内周部分は壁状の外周壁および内周壁となっていて内周壁から放射状に外周壁を連結壁が連結して下部に開口する複数の区画された小部屋が形成されている。

さらに、第１の滑り平板１０の上部の円盤の表面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面となっていて、挿通孔１１を避けて２本の平行な横断溝１５が刻設され、この横断溝１５の両端部は後述する第２の滑り平板２０の中心を一致させて重ね合わせたときに第２の滑り平板２０の外周縁よりも少し奥まで達するスリット１７が形成されていて、このスリット１７に対応して嵩上げ部１３の外周壁の表面にも溝が刻設されている。

第２の滑り平板２０は円盤状を呈していて、その厚さは２ｍｍであり中心部には１３ｍｍφの挿通孔２１が貫設されている。また、第２の滑り平板２０の表面は平滑となっているが、裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面となっていて、挿通孔２１を避け、かつ、第１の滑り平板１０と重ね合わせたときに２本の横断溝１５と対置するように２本の平行な横断溝２３が刻設されている。

第３の滑り平板３０は円盤状を呈していて、その厚さは４ｍｍであり中心部には１９ｍｍφの挿通孔３１が貫設されている。そして、第３の滑り平板３０の両面は平滑である。なお、第１の滑り平板１０および第２の滑り平板２０はいずれも亜鉛合金を鋳造加工しているが、第３の滑り平板３０については第１の滑り平板１０および第２の滑り平板２０よりも硬いベリリウム銅合金を使用している。

ここで、摩擦減震装置１の設置手順例を説明する。
摩擦減震装置１の設置に先だって第１の滑り平板１０、第３の滑り平板３０および第２の滑り平板２０を重ね合わせそれぞれの横断溝１５および横断溝２３にリング状合成ゴム５３を嵌めて巻回させておく。これにより第３の滑り平板３０の外周縁はリング状合成ゴム４３に押圧され、第１の滑り平板１０、第３の滑り平板３０および第２の滑り平板２０のそれぞれの中心が一致する状態で３枚重ねの一塊になる。

（１）一塊となった３枚重ねの摩擦減震装置１をアンカーボルト５１に挿入する。なお、実施例ではアンカーボルト５１は１２ｍｍφのものを使用していて、第２の滑り平板２０の挿通孔２１は１３ｍｍφであるので、単に挿入するだけで第１の滑り平板１０、第３の滑り平板３０および第２の滑り平板２０はそれぞれが適切な位置を保持する。
（２）アンカーボルト５１に摩擦減震装置１を挿入した後、予めアンカーボルト５１の位置に合わせて挿入孔を貫設し挿入孔回りを座堀した木製の土台５７をアンカーボルト５１に挿入して設置する。
（３）設置した土台５７の座堀部分にはアンカーボルト５１の先端部が飛び出しているので、先ず座金を挿入し続いてナット５３を螺入する。
（４）ナット５３を電動ドリル等で締め付ける。さらに戻り防止のためナット５３を螺入して締め付ける。これにより、ダブルナット効果でナット５３は緩むことが無く、基礎５５に土台５７がしっかりと固定される。
以上で摩擦減震装置１の設置作業は完了する。

なお、摩擦減震装置１の設置作業が完了すると、基礎５５と土台５７の間には略２０ｍｍの間隙が生じ、この間隙を利用して床下空間の換気を図ることができる。また、設置作業が完了した後に一部の摩擦減震装置１と基礎５５あるいは土台５７との間に１ｍｍにも満たない間隙が生ずることがあるが、その場合は中心までアンカーボルトが通過できるような幅のスリットが設けられた円形の金属製薄板の調整板を強制的に挿入することにより、間隙が無くなり地震に対する摩擦力が有効に働く。なお、第２の滑り平板２０の裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面となっていることから、基礎の表面と第２の滑り平板２０の裏面との間には調整板が入りやすい隙間があるので、バール等で基礎５５と土台５７を抉る必要はなく調整板を叩打だけの作業となる。

ここで、摩擦減震装置１について行った実大実験について図６および図７を基に説明する。
実験は平成２５年１１月２０日に東洋大学工業技術研究所の地震動的破壊実験装置（株式会社島津製作所製）を使用して行った。まず、実験装置の振動台上に鉄骨（Ｈ型鋼）で９１０ｍｍ×２，７００ｍｍの枠を組んで基礎代わりとし、その上にＷ９００ｍｍ×Ｌ２，７００ｍｍ×Ｈ２，４９０ｍｍの小屋を組み、土台と基礎の間に図に示す長手方向に２カ所×２列、合計４カ所のそれぞれに摩擦減震装置１を介挿した。そして、長手方向に対してそれぞれに荷重の合計がそれぞれに４ｋＮ（２ｋＮ／カ所）および６ｋＮ（３ｋＮ／カ所）が作用するようにした。さらに、それぞれの摩擦減震装置１に加速度センサーを取り付けて入力加速度と出力加速度を測定し、コンピュータ処理をした。

その結果をグラフ（図７参照）に示す。
グラフは横軸を時間（単位：秒）とし、縦軸を加速度（単位：１００ｇａｌ）とし、基礎の加速度（入力加速度）を点線で、土台の加速度（出力加速度）を実線で表示したものである。グラフから分かるように、概ね８００ｇａｌ〜１，０００ｇａｌの基礎の最大加速度に対して、土台の最大加速度は３００ｇａｌ〜５００ｇａｌであった。すなわち、８００ｇａｌ〜１，０００ｇａｌの地震動に対して建物の揺れは３００ｇａｌ〜５００ｇａｌ程度に収まって有意な減震効果が得られることが証明された。

次に、実施例２に係る摩擦減震装置２について、図３および図４を参照して説明する。
摩擦減震装置２は、設置したときに上段に位置し土台５７に接触する第１の滑り平板１０と、下段に位置し基礎５５に接触する第２の滑り平板２０と、から構成されている。

第１の滑り平板１０は厚さが３ｍｍで直径が９０ｍｍφの円盤状を呈していて、中心部には２３ｍｍφの挿通孔１１が貫設されている。第２の滑り平板２０に中心を一致させて重ね合わせたときに第２の滑り平板２０よりも外部に位置するリング状の断面は上部が水平で下部が外周縁に向かって狭くなるテーパー状に形成されている。また、第１の滑り平板１０の上部の円盤の表面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面となっていて、挿通孔１１を避けて２本の平行な横断溝１５が刻設され、この横断溝１５の両端部は第２の滑り平板２０の中心を一致させて重ね合わせたときに第２の滑り平板２０の外周縁まで達するスリット１７が形成されている。なお、第２の滑り平板２０については、実施例１の第２の滑り平板２０と同様であるのでその説明を省略する。

摩擦減震装置２の設置手順例についても摩擦減震装置１の設置手順例に準じて行うことができるのでその説明を省略する。
なお、摩擦減震装置２の設置作業が完了すると、基礎５５と土台５７の間には略５ｍｍの間隙が生ずるが、第１の滑り平板１０の外縁部分のテーパー形状により、土台５７の裏面および第１の滑り平板１０の裏面には段差部分がなく、この間隙を弾性シール材５９で処理すれば密閉度が増大し密閉型の床下空間を必要とする住宅に適用することができる。

次に、実施例３に係る摩擦減震装置３について、図５を参照して説明する。
摩擦減震装置３は、設置したときに上段に位置し土台５７に接触する第１の滑り平板１０と、下段に位置し基礎５５に接触する第２の滑り平板２０と、第１の滑り平板１０および第２の滑り平板２０の間に介挿される第３の滑り平板３０と、から構成されている。なお、第１の滑り平板１０、第２の滑り平板２０および第３の滑り平板３０については実施例１と同様であるのでその説明を省略し、ここでは第２の滑り平板２０の実施例３における特徴的な部分のみ説明する。

第２の滑り平板２０の挿通孔２１には、略円筒状で有底のコップを伏せたような中空の円筒キャップ４１が固着されていて、第３の滑り平板３０や第１の滑り平板１０を重ね合わせたときは、第１の滑り平板１０の表面から中空の円筒キャップ４１の先端が突出しないようになっている。なお、中空の円筒キャップ４１の外部直径は挿通孔２１よりも小さくなるように形成されていて外周面には高さが１ｍｍ程度の複数の凸条を設け、第２の滑り平板２０の挿通孔２１に挿入し第２の滑り平板２０の底面と中空の円筒キャップ４１の底面が面一になるまで叩打して固着している。

ここで、摩擦減震装置３の設置手順例を説明する。
摩擦減震装置３の設置に実施例１と同様にリング状合成ゴム４３を嵌めて巻回させ、第１の滑り平板１０、第３の滑り平板３０および第２の滑り平板２０を一塊としておく。また、事前に摩擦減震装置３の設置位置の基礎５５の表面にコンクリート釘を打ち込んでおく。

（１）一塊となった第１の滑り平板１０、第３の滑り平板３０および第２の滑り平板２０をコンクリート釘（図示外）に挿入する。
（２）実施例１における設置手順例の工程（２）ないし（４）により土台５７を設置することにより摩擦減震装置３の設置も完了する。
このように摩擦減震装置３は摩擦減震装置１の補助や補強をする役割を担っていて、アンカーボルト５１が立設されていない箇所に設置することができ、アンカーボルト５１の立設箇所のみでは建物の荷重の負荷が大きい場合や土台５７の設置の完了後の後工程で設置できる。なお、後工程で設置する場合にはコンクリート釘の打ち込みができない場合が多く、このようなときにはバール等で土台５７を浮かして挿入することができる。

１実施例１に係る摩擦減震装置
２実施例２に係る摩擦減震装置
３実施例３に係る摩擦減震装置
１０第１の滑り平板
１１挿通孔
１３嵩上げ部
１５横断溝
２０第２の滑り平板
２１挿通孔
２３横断溝
３０第３の滑り平板
３１挿通孔
４１中空の円筒キャップ
４３リング状合成ゴム
５１アンカーボルト
５５基礎
５７土台

Claims

建物の基礎と土台との間に重ね合わされて介挿される複数枚の滑り平板からなる摩擦減震装置において、
前記摩擦減震装置は上段に位置し前記土台に接触する円盤状の第１の滑り平板と、下段に位置し前記基礎に接触する円盤状の第２の滑り平板と、からなり、または、それらに加えて該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の間に介挿される円盤状の第３の滑り平板と、からなり、
前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板の厚さは略同一であり、前記第３の滑り平板の厚さは該第２の滑り平板の厚さよりも僅かに厚く形成されるとともに該第３の滑り平板の材質は該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の材質よりも硬く、該第１の滑り平板の直径は前記土台の幅と略同一であって略同一の大きさの第２の滑り平板および該第３の滑り平板よりも大きく形成されるとともに、それぞれの中心部にはアンカーボルトが遊貫する挿通孔が貫設され、該第１の滑り平板の挿通孔の直径、該第３の滑り平板の挿通孔の直径および第２の滑り平板の挿通孔の直径はこの順に小さくなるように形成され、
前記第１の滑り平板の前記土台に接触する表面および前記第２の滑り平板の前記基礎に接触する裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面であり、該第１の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、または該第１の滑り平板と該第３の滑り平板の重ね合わせ面および該第３の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、は平滑であって相互に均等に接触するように形成され、
前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面にはその挿通孔を避けて表面または裏面を横断する複数の横断溝が対置して刻設されるとともに、該第１の滑り平板の横断溝の両端部には前記第２の滑り平板をその中心を一致させて重ね合わせたときに該第２の滑り平板の外周縁まで達するスリットが形成され、
前記横断溝にリング状合成ゴムを嵌入して巻回すると該リング状合成ゴムは前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面より突出することなく、前記第３の滑り平板が介挿されているときには該第３の滑り平板の外周面に該リング状合成ゴムが接触する、ことを特徴とする摩擦減震装置。
前記第１の滑り平板はその裏面に一体となった該第１の滑り平板の厚さを調整する嵩上げ部を有し、該嵩上げ部は外周面が前記第２の滑り平板または前記第３の滑り平板の外周縁に一致する外周壁と内周面が該第１の滑り平板の挿通孔の内周縁に一致する内周壁と該外周壁および該内周壁に連結する複数の連結壁と、からなっていて、該内周壁から放射状に該外周壁を該連結壁が連結して下部に開口する複数の区画された小部屋が形成され、該内周壁、該外周壁および該連結壁の下端部は前記第１の滑り平板の重ね合わせ面を形成して均等に前記第２の滑り平板または前記第３の滑り平板に接触し、
前記第１の滑り平板の厚さは略３ｍｍないし１３ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の摩擦減震装置。
前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板を重ね合わせたときの厚さは略５ｍｍないし１７ｍｍであり、該第１の滑り平板、前記第３の滑り平板および該第２の滑り平板を重ね合わせたときの厚さは略８ｍｍないし２０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の摩擦減震装置。
前記第１の滑り平板、前記第３の滑り平板および前記第２の滑り平板は、亜鉛合金、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム合金およびマグネシウム合金からなる第１のグループ、並びに前記第１のグループにフッ素樹脂をコーティングした第２のグループ内から選択されるいずれかである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の摩擦減震装置。
建物の基礎と土台との間に重ね合わされて介挿される複数枚の滑り平板からなる摩擦減震装置において、
前記摩擦減震装置は上段に位置し前記土台に接触する円盤状の第１の滑り平板と、下段に位置し前記基礎に接触する円盤状の第２の滑り平板と、からなり、または、それらに加えて該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の間に介挿される円盤状の第３の滑り平板と、からなり、
前記第１の滑り平板および前記第２の滑り平板の厚さは略同一であり、前記第３の滑り平板の厚さは該第２の滑り平板の厚さよりも僅かに厚く形成されるとともに該第３の滑り平板の材質は該第１の滑り平板および該第２の滑り平板の材質よりも硬く、該第１の滑り平板の直径は前記土台の幅と略同一であって略同一の大きさの第２の滑り平板または該第３の滑り平板よりも大きく形成されるとともに、それぞれの中心部には挿通孔が貫設され、該第１の滑り平板の挿通孔の直径、該第３の滑り平板の挿通孔の直径および第２の滑り平板の挿通孔の直径はこの順に小さくなるように形成され、
前記第１の滑り平板の前記土台に接触する表面および前記第２の滑り平板の前記基礎に接触する裏面は凸起や凸条が浮き彫りとなっている粗面であり、該第１の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、または該第１の滑り平板と該第３の滑り平板の重ね合わせ面および該第３の滑り平板と該第２の滑り平板の重ね合わせ面、は平滑であって相互に均等に接触するように形成され、
前記第２の滑り平板の挿通孔には略円筒状で下部が開放される中空の円筒キャップが固着され、前記第１の滑り平板を重ね合わせたとき、または該第１の滑り平板および前記第３の滑り平板を重ね合わせたときは、該第１の滑り平板の表面より該円筒キャップの先端が突出しないように形成されるとともに、該第１の滑り平板の挿通孔および該第３の滑り平板の挿通孔は該円筒キャップが遊貫する挿通孔となっている、ことを特徴とする摩擦減震装置。
前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面にはその挿通孔を避けて表面または裏面を横断する複数の横断溝が対置して刻設されるとともに、該第１の滑り平板の横断溝の両端部には前記第２の滑り平板をその中心を一致させて重ね合わせたときに該第２の滑り平板の外周縁まで達するスリットが形成され、
前記横断溝にリング状合成ゴムを嵌入して巻回すると該リング状合成ゴムは前記第１の滑り平板の表面および前記第２の滑り平板の裏面より突出することなく、前記第３の滑り平板が介挿されているときには該第３の滑り平板の外周面に該リング状合成ゴムが接触する、ことを特徴とする請求項５に記載の摩擦減震装置。
前記第１の滑り平板の外周部分の断面は上部が水平で下部が外周縁に向かって狭くなるテーパー状に形成されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の摩擦減震装置。