JPH0343573A

JPH0343573A - 免震機構装置

Info

Publication number: JPH0343573A
Application number: JP3201990A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kitamura; 北村　二郎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1991-02-25
Also published as: JPH0465193B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は地震に対する免震機構及び免震機構装置に関
するもので、建物と基礎との間及び人工土地の場合には
人工土地と人工土地上の建物との間にも設けられるもの
である。

［従来技術及び解決しようとする問題点］一般の建物は
耐震構造により地震に対応してきたが、建物自体の倒壊
という１次被害だけでなく、家具の転倒による物的・人
的被害またストーブ等の転倒による火災等の２次被害の
発生率も高かった。免震機構は建物自体の地震時の揺れ
を最少限に押さえ、これらの問題を解決してさらに地震
時の不快感も無くさせるもの目的で開発されたものであ
る。そのため各種免震機構が開発されているが、以下の
問題があったら積層ゴム方式等の免震方式では水平長さ
に対して高さの高い建物等に適用する場合に生じるロッ
キングの問題と、高さの方が水平長さより大きい塔状建
物時の転倒の問題があった。また免震度の高い免震機構
の場合、強風時に免震機構の稼働の問題が生じ、また免
震度を低くすると強風時の免震稼働は少なくなるが、軽
い地震には免震機構が働かないという問題があった。

そのため重量建物には向くが、重量の割りには表面積が
多く風荷重の影響の方を大きく受ける軽量建物には向か
ないといった問題があり、かといって余りに重量物には
復元能力に問題があり積層ゴム自体が巨大になり、実用
的でなくなるといった問題もある。また構造設計的にも
複雑でかつコストが高く、さらに耐久年数にも心配があ
った。以上のことから建物への免震機構を採用できる範
囲が非常に狭かった。

［問題点を解決するための手段］複雑でなく簡易で低コスト化を図るために地震時の免震
とその振幅に対して元の位置に重力で復元する方式を採
用する。さらにこの重力方式は積層ゴム方式よりも摩擦
抵抗を少なくでき、軽い地震時にも高い免震性が得られ
る。また静止摩擦係数と動摩擦係数の違いから風程度で
は動きにくい割りに、ある−窓以上の大きさの地震に対
して一旦動き出せば、免震性が優れて高いという利点も
ある。

地震は現在のところ予想できないが、風は気象情報で予
想可能であり、また地震は突然襲ってくるが風は次第に
強まるので、風圧センサー等の利用により一定以上の風
圧で固定のためのピンが差し込まれる自動化の方法もあ
るが、手動でも風圧の大きくなる時は前もって固定ピン
を差し込み、普段は外しておく固定ピン装置により、軽
い地震にも免震可能なように免震度を上げられる共に強
風時における免震機構稼働の問題も同時に解決する。

また横幅に対して高さの高い建物等に適用する場合に生
じるロッキングまた転倒の問題も引抜き防止装置を設け
ることにより解決する。

また単純化された複合機能装置を使用して免震機構を整
理し、装置数を減らす。

［実施例］免震機構装置としては免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ、外
れ防止装置Ｅ１引抜き防止装置Ｆ、固定ピン装置Ｇまた
これらの複合装置からなり、免震機構としてはこれらの
適宜組合せで構成される。そのため各種バリエーション
が考えられる。

（免震機構装置）実施例は第１図から第１３図に示される。

Ａ、単一機能装置（１）免震復元装置Ｃ実施例は第１図から第７図及び第１６図に示されるよう
に　後述の免震装置りの機能と地震後に元の位置に戻る
復元装置を組合せたものである。

１）形状免震皿３の形状は凹曲滑り面部を有し、当該凹曲滑り面
部を滑走しうる免震ローラー・滑り支承とから構成しで
ある。

免震皿３の凹曲滑り面部の形状は２つの場合が考えられ
る。また共に免震皿３と免震ローラー・滑り支承５の上
下関係は第５図、７図に示されるように免震皿３が上で
免震ローラー・滑り支承５が下の場合またその逆の場合
の両方がある。

ａ、全方向性型・円錐等の捕鉢型。

実施例は第５図、７図に示される。

底部が平面の場合も有る。

・球面・楕円面・双曲面・放物面等の捕鉢型。

実施例は第６図に示される。

底部が平面の場合も有る。

・また両者の複合。

ｂ、一方向性型・断面形状が円弧・放物線・カテナリー曲線等の曲線状
凹面型。

実施例は第２図に示される。

実施例は第１図、３図、４図に示される。

・また両者の複合。

一方向性型の実施例は第↑４図−１、−２に示されよう
にＸＹ両方向軸にバランス良く設置の必要がある。

材料・材質は免震装置りと同じく低摩擦材使用と低摩擦
材で被覆された免震皿３及び免震ローラー・滑り支承５
または免震皿３に潤滑油を溜める。但し大地震のみの免
震復元を考えると鋼材また錆びないステンレス材等の材
料でも良い。

２）方式重力式復元装置で地震時の免震に対して元の位置に重力
を利用して復元させるものである。

底部の平化は風圧程度で動かない対処である。

特に断面形状が曲面状の場合また曲率が小さくなだらか
な勾配の場合に有効である。

外れ防止装置Ｅを使わない場合は特に建物重量に応じて
最大地震時の免震皿からのはみだしを防ぐために免震皿
の大きさ及び復元のための免震皿の凹部の勾配また曲率
を大きくして対処する必要がある。

また加工しやすい形状を選択して低コスト化が図られる
。

（２）免震装置り地面と建物の間の摩擦抵抗を少なくして建物慣性の利用
により建物への地震人力を最大限押さえる役割を果たす
。実施例は第８図、９図、１６図に示される。

１）形状免震皿の形状は平滑面部を有し、当該平滑面部を滑走し
うる免震ローラー・滑り支承とから構成しである。

材料・材質はテフロン加工等の低摩擦材使用と潤滑油含
有メタル等の低摩擦材により被覆された免震皿４及び免
震ローラー・滑り支承５゜但し大地震のみの免震を考え
ると鋼材また錆びないステンレス材等の材料でも良い。

また免震皿４と免震ローラー・滑り支承５の上下関係は
第９図、８図に示されるように免震皿４が上で免震ロー
ラー・滑り支承５が下の場合またその逆の場合の両方が
ある。

２）方式地面と建物の間の低摩擦材使用と低摩擦材で被覆された
免震皿４と免震ローラー・滑り支承５とを設けて支持し
、これらにより地面と建物の間の摩擦抵抗を少なくして
建物への地震人力を押さえる。

最大地震時の免震皿からのはみだしを防ぐために免震皿
の大きさを免震復元装置Ｃ及び外れ防止装置Ｅの選択と
の関係で対処する。つまり強い復元能力を持つ免震復元
装置Ｃの場合には外れ防止装置Ｅ、免震皿共にその大き
さは小さくて良い。

（３）外れ防止装置Ｅ最大地震時の免震皿からのはみだしを防ぐ。

実施例は第９図、１０図、１１図、■３図に示される。

第９図は免震装置りを兼ねた場合の実施例で第１０図、
１１図、１３図は後述されるように免震装置り及び引抜
き防止装置Ｆを兼ねた場合の実施例である。また第１３
図は後述されるように固定ピン装置Ｇを兼ねている。

１）形状・方式最大地震時の免震皿からのはみだしを防ぐため建物重量
・形状と免震復元装置Ｃの減衰度によって決まる地震水
平力に合わせた強度の外れ止めを付ける。またぶつかっ
た場合のショックを防ぐために第１０図、１１図、第１
３図に示されるようにゴム等の緩衝材６を設ける。また
外れ止め部材は第９図のように一方向止め、第１０図、
１１図、１３図のように二方向（全周）止めの場合があ
る。さらに外れ止め部材も上に付く場合、下に付く場合
の両方がある。

（４）引抜き防止装置Ｆ免震される建物と基礎部等の間に設けられて両者間の引
抜き力に対処する。横幅に対して高さの高い建物等に適
用する場合に生じる地震時のロッキング防止また高さの
方が水平長さより大きい搭状建物時の転倒防止また軽量
建物など強風時の風圧による引抜き、転倒またロッキン
グに対処する。実施例は第１０図、１１図、１３図に示
される。但し第１０図、１１図、１３図に示される引抜
き防止装置Ｆは上述のように免震装置り及び外れ防止装
置Ｅを兼ねた場合の実施例である。さらに第１３図は後
述されるように固定ピン装置Ｇを兼ねている。

ｌ）形状・方式免震される建物と基礎部等の両者間に設けるもので、真
横に細長く開口したスライド孔を有する上部スライド部
材と下部スライド部材とから構成してあり、一方を免震
される建物に　もう一方を基礎部等に設けて、前記上下
スライド部材は互いに双方のスライド孔に当該スライド
孔の範囲内でスライドできるように係合しである。建物
重量・形状によって決まる地震力に合わせた上下スライ
ド部材（引抜き止め）を付ける。

（５）固定ピン装置Ｇ軽量建物などの強風時に免震機構が稼動しないように対
処するもので実施例は第１２図、■３図に示される。ま
た第１３図に示されるように強風時等の風圧による引抜
きに対してはピンがナツト止めさた形で対処する。また
第１３図は前述のように外れ防止装置Ｅ及び引抜き防止
装置Ｆを兼ねている。

ｌ）形状・方式免震される建物と基礎部等を固定するピンとその挿入穴
からなる。−窓以上の地震時に切断するように建物重量
に合わせてピンを設計してあり、切断とともに免震機構
が稼動するものでピンに切断線を入れる方法も考えられ
る。また大きい風圧時にのみピンを差し込むことも考え
られる。また風圧センサーで一定風圧以上の場合にピン
が差し込まれる方法もある。また強風時等の風圧による
引抜き、転倒またロッキングに対してピンがナツト止め
される固定ピン装置を採用して対処する。また固定ピン
と挿入穴の関係は固定ピンが上で挿入穴が下の場合また
その逆の場合の両方がある。

Ｂ、複合機能装置以下の複合機能装置が考えられる。

（１）免震装置＋外れ防止装置第９図は免震装置りと外れ防止装置Ｅの複合機能装置で
効果も合せ持つ。

（２）免震装置＋外れ引抜き防止装置第１０図、土工図は接触面が低摩擦材等で構成された上
下の外れ引抜き防止部材が互いに接してスライドし免震
装置りをも兼用し外れ引抜き防止装置との複合機能装置
で効果も合せ持つ。

（３）免震装置＋外れ引抜き防止装置＋固定ピン装置第１３図も同様に、接触面が低摩擦材等で構成された上
下の外れ引抜き防止部材が互いに接してスライドし免震
装置をも兼用して外れ引抜き防止装置と固定ピン装置Ｇ
との複合機能装置で効果も合せ持つ。

更にその他、単一機能装置同士が合さった種々の複合装
置が考えられる。

（免震機構構成）以上の免震機構装置の適宜組合せにより、免震機構が構
成される。以上述べた免震機構装置をすべて使用すれば
どの様な種類の建物にも適用可能であるが、それは不経
済であり、その建物特性に合わせて必要な機能のものを
選択すれば良い。以下整理すれば次のようになるが、効
果も以下に示されるように各免震機構装置の持つ上述し
た効果の組合せの範囲内で　免震機構装置が欠ける分、
その装置の機能が欠けて適用範囲が狭まってゆく。

（（）免震復元装置Ｃのみによる免震機構免震復元装置
Ｃのみによる免震機構で　実施例は第１４図−１、−２
に示される。

風圧による引き抜き、稼動の心配がない重量建物で地震
時のロッキング、転倒の心配のない高さより水平長さが
大きい偏平建物などに適用可能である。免震皿の大きさ
は最大地震時の想定よりも余裕を見る必要がある。

（２）免震復元装置Ｃ１免震装置りによる免震機構免震復元装置Ｃ１免震装置りとによる免震機構で実施例
は第１６図に示される。

建物重量との関係で必要量の免震復元装置Ｃを一定間隔
に設けて他は免震装置りで済ます。

そのことでコスト低減化を可能にする。

（３）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、外れ防止装置
Ｅによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１外れ防止装置Ｅによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ、外れ防止装置Ｅによ
る免震機構Ｃ６また同じ機能の複合機能装置による免震機構（例：
免震＋外れ防止装置等）ａ、　ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断から採用
する。

風圧による引き抜き、免震稼動の心配がない重量建物で
高さより水平長さが大きい偏平建物などに適用可能であ
る。

外れ防止装置付きなので免震皿の大きさは最大地震時の
想定からの算出で良い。

（４）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、引抜き防止装
置Ｆによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１引抜き防止装置Ｆによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ、引抜き防止装置Ｆに
よる免震機構Ｃ０また同じ機能の複合機能装置による免震機構（例：
免震復元＋引抜き防止装置、免震＋引抜き防止装置等）ａ、　ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断から採用
する。

横幅に対して高さの高い建物等に適用する場合に生じる
ロッキング防止また高さの方が水平長さより大きい塔状
建物時の転倒防止が可能である。

そのため風圧による稼動の心配がない重量建物で高さの
方が水平長さより大きい塔状建物時などにも適用可能で
ある。免震皿の大きさは最大地震時の想定よりも余裕を
見る必要がある。

（５）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、固定ピン装置
による免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１固定ピン装置Ｇにょる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ１固定ピン装置Ｇによ
る免震機構Ｃ１また同じ機能の複合機能装置にょる免震機構ａ、　ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断から採用
する。

強風時の風圧に免震機構が稼動しないように対処する。

また大きい風圧時にのみピンを差し込むことも考えられ
る。また風圧センサーで一定風圧以上の場合にピンが差
し込まれる方法もある。また強風時等の風圧による引き
抜きに対してはピンがナツト止めさた形で対処する。

そのため強風時等の風圧に免震機構が稼動するような軽
量建物などのにも適用可能である。

免震皿の大きさは最大地震時の想定よりも余裕を見る必
要がある。

（６）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、外れ防爪装置
Ｅ１引抜き防止装置Ｆによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１外れ防止装置Ｅ、引抜き防止装置
Ｆによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ、外れ防止装置Ｅ１引
抜き防止装置Ｆによる免震機構Ｃ１また同じ機能の複合
機能装置による免震機構（例：外れ引抜き防止装置等）ａ、ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断から採用す
る。

横幅に対して高さの高い建物等に適用する場合に生じる
ロッキング防止また高さの方が水平長さより大きい塔状
建物時の転倒防止が可能である。外れ防止装置付きなの
で免震皿の大きさは最大地震時の想定からの算出で良い
。

そのため風圧による稼動の心配がない重量建物で特に高
さの方が水平長さより大きい塔状建物時などにも適用可
能である。

（７）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、外れ防止装置
Ｅ１固定ピン装置Ｇによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ
１外れ防止装置Ｅ１固定ビン装置Ｇによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ１外れ防止装置Ｅ、固
定ピン装置Ｇによる免震機構Ｃ１また同じ機能の複合機能装置による免震機構（例：
外れ防止＋固定ピン装置等）ａ、　ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断から採用
する。

強風時の風圧に免震機構が稼動しないように対処できる
。また大きい風圧時にのみピンを差し込むことも考えら
れる。また強風時等の風圧による引き抜きに対してピン
がナツト止めされた形で対処する。外れ防止装置付きな
ので免震皿の大きさは最大地震時の想定からの算出で良
い。

そのため強風時の風圧に免震機構が稼動するような軽量
建物にも適用可能である。

（８）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、引抜き防止装
置Ｆ、、固定ピン装置Ｇによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１引抜き防止装置Ｆ、固定ピン装置
Ｇによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ、引抜き防止装置Ｆ１
固定ピン装置Ｇによる免震機構Ｃ０また同じ機能の複合
機能装置による免震機構（例：引抜き防止十固定ピン装
置等）ａ、　ｂ、は上記（２）のコスト低減化の判断か
ら採用する。

横幅に対して高さの高い建物等に適用する場合に生じる
ロッキング防止また高さの方が水平長さより大きい塔状
建物時の転倒防止が可能である。また軽量建物の強風時
の風圧による引抜き、転倒またロッキングに対処でき、
強風時の風圧に免震機構が稼動しないようにも対処でき
る。また大きい風圧時にのみピンを差し込むことも考え
られる。また風圧センサーで一定風圧以上の場合にピン
が差し込まれる自動化された方法もある。

そのため高さの方が水平長さより大きい搭状建物また軽
量建物などにも適用可能である。免震皿の大きさは最大
地震時の想定よりも余裕を見る必要がある。

（９）免震復元装置Ｃ（、免震装置Ｄ）、外れ防止装置
Ｅ、引抜き防止装置Ｆ１固定ピン装置Ｇによる免震機構ａ、免震復元装置Ｃ１外れ防止装置Ｅ、引抜き防止装置
Ｆ、固定ピン装置Ｇによる免震機構す、免震復元装置Ｃ１免震装置Ｄ１外れ防止装置Ｅ１引
抜き防止装置Ｆ、固定ピン装置Ｇによる免震機構Ｃ１また同じ機能の複合機能装置による免震機構（例：
外れ引抜き防止＋固定ピン装置等）ａ、　ｂ、は上記（
２）のコスト低減化の判断から採用する。実施例は第１
５図に示される。

横幅に対して高さの高い建物等に適用する場合に生じる
ロッキング防止また高さの方が水平長さより大きい塔状
建物時の転倒防止が可能である。また軽量建物の強風時
の風圧による引抜き、転倒またロッキングに対処でき、
強風時の風圧に免震機構が稼動しないようにも対処でき
る。また大きい風圧時にのみピンを差し込むことも考え
られる。また風圧センサーで一定風圧以上の場合にピン
が差し込まれる自動化された方法もある。外れ防止装置
付きなので免震皿の大きさは最大地震時の想定からの算
出で良い。

そのため高さの方が水平長さより大きい搭状建物時かつ
強風時の風圧に免震機構が稼動するような軽量建物など
にも適用可能である。

［発明の効果コ（１）適用範囲が広い各種の免震機構装置の組合せの選択により、小規模から
大規模、軽量から重量建物、偏平建物から塔状建物さら
に複雑な形態の建物まで適用範囲が広い。

Ｄ小規模から大規模まで重力式を採用しているので大規模の建物でも免震装置が
容易に作製可能であり、しかも機構が単純でローコスト
化が可能であり、小規模建物、ローコスト建物でも適用
可能である。

２）重量から軽量建物まで風では稼動せず、しかも免震度が高いので軽量建物まで
適用可能である。

３）偏平建物から塔状建物さらに複雑な形態の建物まで地震時及び強風時の引き抜きに対処して転倒及びロッキ
ング防止できるので塔状建物にまで適用可能であり、複
雑な形態の建物において生じる免震面（免震機構装備面
）での様々な圧縮、引張りにも対応できる。

４）より複雑な建物まで以上の組合せからより複雑な建物まで適応できる。

（２）大地震時免震性が高い／強風時稼動せず静止摩擦
係数と動摩擦係数の違いを生かした重力方式の免震復元
装置により、風程度では動きにくい割りに、ある−窓以
上の大きさの地震に対して一旦動き出せば、免震性が優
れて高い。

（３）軽い地震も免震／強風時には稼動せずまた固定ピ
ン方式により、免震度を高くして軽い地震にも免震して
、しかも強風時には揺れないということが可能になる。

地震は現在のところ予想できないが、風は気象情報で予
想可能なため、風圧の大きいときは前もって固定ピンを
差し込み、普段は外しておけば、軽い地震でも免震して
免震度が高く、風が強いときの免震稼働の問題も解決す
る。また風圧センサーで一定風圧以上の場合にピンが差
し込まれる方法もある。また積層ゴム方式よりも摩擦抵
抗が少なく、高い免震性が得られる。

（３）コンパクト・簡易・低コスト地震時の免震に対して元の位置に重力式で復元する方式
のため、小さくかつ厚みも大きくなく、コンパクトにな
り、また複合機能装置の採用により、さらに省スペース
が可能となる。

また複雑でなく簡易なため大規模から小規模装置まで低
コスト化が図られる。また規格化が可能で工業化も容易
でより低コスト化が図られ、普及性も高い。また建物特
性に応じて適宜装置の組合せを選択してさらに低コスト
化が図れる。

（４）故障が少なく、メンテナンスも容易簡易機構なた
め故障が少ない。そのため耐久年数が長く、またメンテ
ナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

第工図１．２．３、第２図１．２．３、第３図１．２．
３、第４図１．２．３、第５図１゜２．３、第６図１．
２．３、第７図１．２．３、第８図１．２．３、第９図
１．２．３、第１０図１．２．３、第１１図１．２．３
、第１２図１、　２．　３、第１３図１．　２．　３は
各免震機構装置の斜視図、断面図、第１４図１，２、第
１５図、第１６図は免震機構の構成を示す斜視図である
。Ａ・・・・・・支持され免震される構造体、Ｂ・・・・
・・支持する構造体及び基礎、Ｃ・・・・・・免震復元
装置、Ｄ・・・・・・免震装置Ｅ・・・・・・外れ防止
装置、Ｆ・・・・・・引抜き防止装置、Ｇ・・・・・・
固定ピン装置、１・・・・・・支持され免震される構造体の梁、２・・
・・・・支持する構造体の梁及び基礎部分、３・・・・
・・免震皿（復元）、４・・・・・・免震皿、５・・・
・・・免震ローラー・滑り支承、６・・・・・・緩衝材第図−１第図−１第図−２第図−３第図−１第図−２第図−３第４ Σ−２第図−３第図−１第図−２第図−３第ば−１第図−２第図−３第８図−２第図−３第図−２第図−３第１０図−１第１１図−１第１２図−１第１２図−２第２図−３第３図−１第３図−２第３図−３第４図−１第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）凹曲滑り面部を有する免震皿と当該免震皿の凹曲
滑り面部を滑走しうる免震ローラー若しくは滑り支承と
からなる免震機構装置若しくは当該免震機構装置と平滑
面部を有する免震皿と当該免震皿の平滑面部を滑走しう
る免震ローラー若しくは滑り支承とからなる免震機構装
置とからなることを特徴とする免震機構。
（２）請求項第１項記載の免震機構における免震ローラ
ー若しくは滑り支承が免震皿の凹曲滑り面部若しくは平
滑面部の外側に外れるのを阻止しうる外れ止め部材を有
する免震機構装置若しくは当該免震機構装置と請求項第
１項記載の免震機構とからなることを特徴とする免震機
構。
（３）真横に細長く開口したスライド孔を有する上部ス
ライド部材と下部スライド部材とから構成してあると共
に当該上下スライド部材は互いに双方のスライド孔にス
ライド孔の範囲内でスライドできるように係合してなる
免震機構装置若しくは当該免震機構装置と請求項第１項
又は第２項記載の免震機構とからなることを特徴とする
免震機構。
（４）一定値以上の外力によって折れる事により請求項
第１項又は、第２項又は、第３項記載の免震機構の固定
状態を解除する固定ピンを有する免震機構装置若しくは
当該免震機構装置と請求項第１項又は、第２項又は、第
３項記載の免震機構とからなることを特徴とする免震機
構。
（５）請求項第２項記載の免震機構又は、第３項記載の
免震機構又は、第４項記載の免震機構において、免震機
構の各構成部材が一体的に構成してあることを特徴とす
る免震機構装置。