JPH09151622A - 建築物の免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成にて地震等による振動を効果的に吸
収できる建築物の免震装置を提供する。 【解決手段】荷重が作用する被支持部と荷重を支持する
支持部との間に設置される建築物の免震装置において、
被支持部１２に設置される上部台座部材１３と、支持部
１４に設置される下部台座部材１５とが係留ボルト１７
によって連結される。上部台座部材１３と下部台座部材
１５との間には直線状ばね棒材からなる支柱材１６が鉛
直に起立した状態で介在し、下部台座部材１５の上には
複数のスライド盤１８が重ねられて載置され、係留ボル
ト１７によって挿通され位置規制される。また、上部台
座部材１３とスライド盤との間にはコイルばね１９が介
在して、スライド盤１８同士を圧着させる。振動により
係留ボルト１７が変位すると、複数のスライド盤１８が
それぞれ横滑りし、このとき生じる摩擦により支柱材１
６の過剰な撓みを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の免震装置
に関する。詳しくは、振動を土台と基礎との間に鉛直に
位置する支柱材で吸収・緩和するとともに、積み重ねら
れた複数のスライド盤が支柱材の撓みによってそれぞれ
横滑りし、各スライド盤の間で生じる摩擦により支柱材
の過剰な撓みを防止することができる建築物の免震装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高層建築物においては、地震等の振動を
緩和する種々の免震装置が考えられている。例えば、床
全体をコイルばねあるいはゴムと鋼板との積層材等で弾
性的に支持し、地震等の振動をそこで吸収する免震装置
がある。

【０００３】一方、一般の木造家屋については免震につ
いて考慮されていない場合が多い。木造家屋では構造強
度を上げるために通常基礎コンクリートと土台、また土
台と柱をボルトにて固定したり筋かいを入れることが行
われるが、これらは十分な免震対策とはなっていないば
かりか、基礎コンクリートと土台の固定は地震の衝撃を
建築物に直接伝える結果となり、むしろこの種の便宜的
な方法は逆効果でさえあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高層建築物に用いられ
る従来の免震装置は一般的に構造が複雑で大掛かりなも
のであり、コストも高かった。

【０００５】さらに、木造家屋について高層建築物に用
いられる免震装置をそのまま適用しようとした場合、次
のような問題があった。

【０００６】床全体をコイルばねやゴム積層材で弾性的
に支持する場合は床全体を一つの剛構造物とみなせるこ
とが必要がある。ところが、木造家屋では床は剛構造と
なっていない。しかも、床を実質的に支持している複数
の柱が皆同じ大きさの荷重を支持しているわけではな
く、家屋全体の構造からそれぞれの柱が分担する荷重の
大きさは均一でないのが実状である。

【０００７】従って、コイルばねやゴム材で床あるいは
柱を弾性的に支持することを企図した場合、それぞれの
施工部位毎に個別にコイルばねやゴム材の弾性係数、減
衰係数等を設計しなければならず、非常に製造コストが
高くなる。さらに、柱等にかかる荷重が変化したときに
は家屋全体が傾いてしまう虞もあった。

【０００８】さらに、建築物の支持材料としてのゴム積
層材は高価であり、しかも家屋の外部で用いられる場合
には雨水、外気等の影響で耐用年数が短く、家屋本体よ
りも早く劣化してしまうという欠点がある。

【０００９】因に、地震による木造家屋の倒壊は、主と
して建物の慣性と地震波の揺り返しとの横方向の衝突
（カウンターショック）によって発生する。この場合、
木造家屋では縦材である柱と横材である梁との結合が脆
弱であり、慣性と揺り返しとの連続的な衝突による横揺
れにより結合部分が破損して倒壊に至ることが多い。す
なわち、柱は縦揺れには強いが、横揺れによって柱が傾
いてしまうと荷重を支えられずに比較的容易に倒れてし
まう。また、高層建築物では柱が座屈や剪断を起こして
破損や倒壊に至る。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みて成された
ものであり、簡単な構成にて地震等による振動を効果的
に吸収できる建築物の免震装置を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、荷重が作用する被支持部と該荷
重を支持する支持部との間に設置される建築物の免震装
置において、被支持部に設置される上部台座部材と、支
持部に設置される下部台座部材と、上部台座部材と下部
台座部材との間に鉛直に起立した状態で介在して被支持
部の荷重を支える直線状ばね棒材からなる支柱材と、上
部台座部材と下部台座部材とを連結する係留手段と、下
部台座部材の上に重ねて載置され、係留手段又は支柱材
によって位置規制される複数のスライド盤とを備え、震
動が加えられると支柱材で震動を緩和すると共に、支柱
材の撓みに応じて複数のスライド盤がそれぞれ横滑りし
スライド盤間で生じる摩擦により震動を減衰することを
特徴とするものである。

【００１２】この免震装置においては、地震等による振
動を鉛直に配置された支柱材で吸収・緩和するととも
に、横滑りした各スライド盤の間で生じる摩擦により支
柱材の過剰な撓みを防止する。

【００１３】

【発明の実施の形態】続いて、本発明の実施の形態を図
面により詳細に説明する。

【００１４】図１及び図１のＡ−Ａ断面図を表す図２は
本発明の第１の実施の形態に係る免震装置を示す。本免
震装置１１は、荷重が作用する被支持部である家屋の土
台１２に設置される上部台座部材１３と、その荷重を支
持する支持部である基礎１４に設置される下部台座部材
１５と、上部台座部材１３と下部台座部材１５との間に
介在する支柱材１６,１６及び係留手段である係留ボル
ト１７と、下部台座部材１５の上に重ねて載置される複
数のスライド盤１８と、スライド盤１８と上部台座部材
１３との間に介在するばね手段であるコイルばね１９を
有する。

【００１５】本実施の形態では下部台座部材１５は例え
ば厚い鉄板であり、図２及び図３に示すように基礎１４
の上面を覆う平面視が略正方形に成形される。下部台座
部材１５には基礎１４に固定されたアンカーボルト２
０，２０が挿通されるボルト孔２１，２１（図２）が係
留ボルト１７を挟んで両側２カ所に穿設され、そのボル
ト孔２１，２１を取り囲んでナット穴２４，２４が凹設
されている。

【００１６】基礎１４の上に下部台座部材１５を載せ、
ボルト孔２１，２１を貫通したアンカーボルト２０，２
０にナット４１，４１を螺合して締め付けることで下部
台座部材１５が基礎１４に固定される。

【００１７】図１に示すように左右に配された２本の支
柱材１６，１６は直線状のばね棒材からなり、上部台座
部材１３と下部台座部材１５との間に鉛直に起立するよ
うに位置する。すなわち、下部台座部材１５の上面に
は、ボルト孔２１，２１（図２）を結ぶ線を挟んで両側
２カ所に支持穴２５，２５が穿設され、ここに支柱材１
６，１６の下端部が挿入される。下部台座部材１５の支
持穴２５，２５の内径と支柱材１６，１６の外径は、支
柱材１６，１６が支持穴２５，２５内に隙間なく嵌入で
きる寸法とする。

【００１８】本実施の形態では支柱材１６，１６が下部
台座部材１５の支持穴２５，２５から抜け出すのを防止
する係留手段が設けられている。すなわち、図１及び図
２に示すように係留ボルト１７が上部台座部材１３と下
部台座部材１５との間に鉛直に起立して位置する。係留
ボルト１７には、後述するように実質的な荷重がかから
ないので、比較的柔らかい材質であってもよい。

【００１９】係留ボルト１７と下部台座部材１５とは自
在継手手段（ユニバーサルジョイント手段）によって連
結されている。すなわち、下部台座部材１５の中央には
挿通孔４２が穿設され、挿通孔４２の内周壁面は全周に
わたって曲面状に膨出して形成される。挿通孔４２の最
小内径は係留ボルト１７の外周面に接触し、これを保持
できる寸法とする。下部台座部材１５の下面には、挿通
孔４２を取り囲んでこれより径の大きいボルト穴４３が
凹設され、ボルト穴４３の内側の天井面は略球面状に凹
んで形成される。

【００２０】係留ボルト１７は上面が略球面状に形成さ
れた座金４４を介して、下部台座部材１５の下面側から
ボルト穴４３及び挿通孔４２に挿通され、これによって
係留ボルト１７が下部台座部材１５に連結される。

【００２１】ここで、ボルト穴４３の球面状の天井面に
沿って座金４４が滑動自在であり、かつ挿通孔４２の曲
面状の内周壁面に沿って係留ボルト１７が変位自在とな
っている。したがって、略球面状に形成されたボルト穴
４３と座金４４及び挿通孔４２は、係留ボルト１７を下
部台座部材１５に変位自在に連結する自在継手手段を構
成する。

【００２２】下部台座部材１５の上面には、平面視が略
正方形の普通鉄のスライド盤１８（図３）が複数枚、本
例では６枚積み重ねられる。スライド盤１８の一辺は一
対の支柱材１６，１６の間隔よりも短く選定されるとと
もに、その中央には係留ボルト１７が挿通される挿通孔
４７が穿設され、挿通孔４７の内周壁面は全周にわたっ
て曲面状に膨出して形成される。挿通孔４７の最小内径
は係留ボルト１７の外周面に接触する寸法とされ、挿通
孔４７を貫通する係留ボルト１７によって各スライド盤
１８の水平方向の位置が同一になるように規制される。
なお、スライド盤１８は厚さを変更することによって、
装着する枚数を増減することができる。

【００２３】一方、上部台座部材１３の平面図を表す図
４に示すように、上部台座部材１３は下部台座部材１５
と同様に平面視が略正方形の厚い鉄板であり、土台１２
に固定される。

【００２４】上部台座部材１３には、図２に示すように
両側に係留ボルト１７を挟んで両側２カ所にそれぞれボ
ルト孔３８，３８が穿設され、これらのボルト孔３８，
３８を用いて土台固定ボルト３９，３９及びナット４
０，４０により上部台座部材１３を土台１２に固定す
る。また、下部台座部材１５の場合と同様に、図１に示
すように支柱材１６，１６の上端部が上部台座部材１３
の下面に穿設された支持穴３４，３４内に挿入され、支
柱材１６，１６が保持される。

【００２５】上部台座部材１３の中央に挿通孔４９が穿
設され、下部台座部材１５と同様に上部台座部材１３の
上面には挿通孔４９を取り囲んでナット穴５０が凹設さ
れ、ボルト穴５０の底面は略球面状に凹んで形成され
る。挿通孔４９に係留ボルト１７の上端部が挿通され、
下面が略球面状に形成された座金４４を介してナット５
１を螺合して締め付けることによって、上部台座部材１
３と係留ボルト１７が連結される。したがって、略球面
状に形成されたナット穴５０と座金４４及び挿通孔４９
は、係留ボルト１７を上部台座部材１３に変位自在に連
結する自在継手手段を構成する。

【００２６】コイルばね１９は係留ボルト１７に巻装さ
れ、上部台座部材１３とスライド盤１８との間に圧縮さ
れた状態で介在する。コイルばね１９の上端面及び下端
面は平坦に形成され、それぞれ上部台座部材１３の下面
及びスライド盤１８の上面に当接する。コイルばね１９
の復元力によって各スライド盤１８が下方に押圧され互
いに圧着させられる。

【００２７】本免震装置１１は以下のようにして施工さ
れる。免震装置１１の組立は例えば工場内であらかじめ
行われる。先ず、下部台座部材１５の挿通孔４２に下面
側から係留ボルト１７を挿通させ、さらに支持穴２５，
２５に支柱材１６，１６を嵌入する。続いて、複数のス
ライド盤１８を係留ボルト１７に挿通させて下部台座部
材１５の上に載置し、さらにその上からコイルばね１９
を係留ボルト１７に巻装しスライド盤１８の上に載置す
る。最後に、支柱材１６の上端部に上部台座部材１３の
支持穴３４，３４を嵌入し、係留ボルト１７を挿通孔４
９に通してナット５１にて螺合する。

【００２８】一方、免震装置１１を取り付ける家屋の作
業現場では、図２に示すように先ず２本のアンカーボル
ト２０，２０を所定の位置関係をもってコンクリート基
礎１４に固定すると共に基礎１４の上面に水平な平坦面
を形成する。なお、この場合木造建築において通常用い
られる布基礎は不要である。

【００２９】そして、あらかじめ組み立てられた免震装
置１１の下部台座部材１５を基礎１４の平坦面上に載
せ、アンカーボルト２０，２０をナット４１，４１にて
固定する。その後、上部台座部材１３の上に土台１２を
載せて土台固定ボルト３９、ナット４０にて土台１２を
固定する。土台１２の上に柱４２が立設される。このよ
うに、本免震装置１１は工場内であらかじめ組み立てら
れるので、家屋の作業現場での作業が簡略化される。

【００３０】図６及び図７はそれぞれ支柱材の数が異な
る他の例の横断面図である。上述したように、本発明に
かかる免震装置では支持すべき荷重の多少に応じて支柱
材の数を変更してもよい。図６は支柱材１６を４本設け
た例を示す。下部台座部材６１は略正方形に形成され、
４本の支柱材１６はスライド盤１８の４隅に対応して配
置されている。なお、図示しないが、上部台座部材は下
部台座部材６１と同様の形状となっているが、上部台座
部材は土台側に応じて適宜な形状としてもよい。

【００３１】図７は支柱材１６を８本設けた例を示す。
支柱材１６はスライド盤１８の４隅及び４辺に対応して
配置されている。支持すべき荷重の増加に対応して、下
部台座部材６２は４カ所のアンカーボルト２０をナット
４１によて土台１４に固定されている。このように、支
持すべき荷重に対応して支柱材１６の数を増減すること
が可能である。図６及び図７のように、支柱材１６の本
数が増えれば、それだけ支えられる荷重が増え、後述す
る免震効果も大きくなる。

【００３２】図５は木造家屋の一例の平面図であり、同
図（ａ）は基礎部分の平面図、同図（ｂ）はそれに対応
する１階部分の縮小平面図、同図（ｃ）は同じくそれに
対応する２階部分の縮小平面図である。４本又は８本の
支柱材１６を備えた免震装置１１が例えば図５（ａ）に
示すように、木造家屋でいわゆる役柱、効き柱等と呼ば
れる建築物の荷重を支持する主要な柱Ｐ（例えば９〜１
５箇所、図示した例では１２箇所）の下部にそれぞれ設
置され、複数の免震装置１１によって木造家屋の全体の
荷重を実質的に支える。

【００３３】また、４本又は８本の支柱材１６を備える
免震装置１１が設置されていない部位については、図５
（ａ）で「・」印で示すように適宜な位置に補助的な支
持具、例えば２本の支柱材１６を備える免震装置１１を
設ける。図１の構成に代えて、係留ボルトを支柱材に代
え、両側を支柱材やスライド盤を不要にした簡易型の免
震装置（図示しない）を用いることもできる。

【００３４】このような免震装置１１は、地震等の振動
に対して免震、座屈防止、共震の減衰等の各効果を有す
る。本免震装置１１では図１に示す柱材１６，１６が鉛
直方向の荷重を支持している。鉛直荷重は支柱材１６，
１６に対する圧縮荷重として作用するが、支柱材１６，
１６は圧縮荷重に対しては十分な剛性を有し、例えば施
工された部位の家屋の荷重が多少変化しても支柱材１６
の長さ（土台１２の高さ）は実質的に変化しない。一
方、地震の縦揺れ等の縦方向振動に対しては、支柱材１
６，１６及びコイルばね１９で細かい振動は吸収されて
土台１２への伝達が遮断される。

【００３５】一方、横方向の荷重は支柱材１６に対する
曲げ荷重として作用する。細長い支柱材１６は曲げに対
しては剛性が低く、横方向荷重に対しては比較的変位し
易い構成となっている。従って、地震の横揺れ等の横方
向振動に対しては、支柱材１６，１６は比較的大きく弾
性変位して振動を吸収し、横揺れのカウンターショック
は支柱材１６，１６の弾性によって緩和される。

【００３６】次に、支柱材１６，１６は比較的細い棒状
弾性体からなるから、瞬間的な衝撃は棒状弾性体である
支柱材１６，１６の微震動に変換され、この効果は縦揺
れの瞬間的な衝撃緩和にも有効である。

【００３７】横方向振動が加えられると土台１２と基礎
１４との相対的な位置ずれが生じるが、係留ボルト１７
は上下の台座部材１３，１５のそれぞれに対して自在継
手手段によって連結されているので、下部台座部材１５
と上部台座部材１３との間の相対的な位置ずれに対応し
て係留ボルト１７の角度が自在に変位する。したがっ
て、係留ボルト１７と上下の台座部材１３，１５との連
結部分に衝撃が集中することなく、激震の場合に連結部
分の破損が防止される。

【００３８】ここで、スライド盤１８の挿通孔４７の内
壁面が曲面状に形成されているので、係留ボルト１７の
変位に適応することが可能である。なお、係留ボルト１
７の角度が変位すると、摺動する座金４４，４４とナッ
ト穴５０及びボルト穴４３の底面及び天井面との間で摩
擦が生じる。この摩擦力が振動に対する抵抗となり、衝
撃をさらに緩和させる。

【００３９】係留ボルト１７の角度が変位すると、複数
のスライド盤１８がその変位に応じてそれぞれ互いに接
触しながら横滑りし、各スライド盤１８の間で摩擦が生
じる。この摩擦力が振動に対する抵抗となり、支柱材１
６，１６の過剰な撓みが防止されるとともに衝撃がさら
に緩和される。なお、複数のスライド盤１８はコイルば
ね１９によって互いに圧着させられているので、スライ
ド盤１８の横滑りによる摩擦が適切に発生する。

【００４０】係留ボルト１７の角度がさらに変位し、コ
イルばね１９のターン部分の厚み（線径）以上変位しよ
うとしても、それ以上はコイルばね１９及びスライド盤
１８の作用で変位しない。このとき、上部台座部材１３
がコイルばね１９の上に着座されることになる。この状
態では、支柱材１６，１６だけではなくスライド盤７２
全体も建築物の荷重を実質的に支持するので、支柱材１
６，１６が座屈等弾性回復することが不可能なまでに過
剰に曲がることが防止される。

【００４１】また万が一、激震等のために支柱材１６が
座屈を起こすか又は剪断されたとしても、スライド盤１
８が建築物を支えているので建築物が地面に落下してし
まうことはなく、従ってこのスライド盤１８は最終的な
安全装置となる。

【００４２】さらに、各スライド盤１８は共震を減衰す
るダンパーとしての役割を果たす。すなわち、各スライ
ド盤１８間で生じる摩擦によって震動エネルギー全体を
熱等に転換し、震動の振幅を軽減することができる。

【００４３】なお、免震装置１１は基礎１４上に間隔を
開けて点在する形になるので特に家屋の外周部におい
て、盗難防止、動物侵入防止及び美観上等で必要があれ
ば、図８に示すように隣接する免震装置１１の間にフェ
ンス６５等からなる目隠しのようなものを設置する。フ
ェンス６５の端部は免震装置１１のスライド盤１８に当
接した状態で適宜な取付手段６６，６６で固定され、隙
間を塞ぐことになる。

【００４４】図９及び図１０に示す免震装置は本発明に
よる第２の実施の形態であり、上述の図１に示した第１
の実施の形態の変形例に相当している。図９はその縦断
面図、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。本免震装置
７１のスライド盤７２は免震装置１１のスライド盤１８
（図１）よりも大型に形成され、平面視が略正方形に形
成され、下部台座部材７６の上に複数枚、本例では５枚
重ねて載置される。

【００４５】スライド盤７２の中央には係留ボルト１７
を貫通させる貫通孔７３が穿設されるが、貫通孔７３の
内径は係留ボルト１７の外周面に対して一定の隙間を隔
てるように設定される。

【００４６】スライド盤７２には、係留ボルト１７を挟
んで両側に支柱材１６，１６を挿通させる挿通孔７４，
７４が穿設され、挿通孔７４，７４の内周壁面は全周に
わたって曲面状に膨出して形成される。挿通孔７４，７
４の最小内径は支柱材１６，１６の外周面に接触する寸
法とされ、挿通される支柱材１６，１６によって各スラ
イド盤７２の水平方向の位置が同一に規制される。

【００４７】このような免震装置７１も上述した免震装
置１１（図１）と同様な作用、効果を奏するが、免震装
置１１では係留ボルト１７の角度の変位に応じてスライ
ド盤１８が横滑りするのに対し、本免震装置７１では支
柱材１６，１６の撓み量に応じて複数のスライド盤７２
が互いに接触しながら横滑りし、各スライド盤７２の間
で摩擦が発生する。この摩擦力が振動に対する抵抗とな
り、支柱材１６，１６の過剰な撓みが防止されるととも
に衝撃が緩和される。また、複数のスライド盤７２はそ
の自重によって支柱材１６，１６の共振を防止する。な
お詳述しないが、支持すべき荷重の多少に応じて支柱材
１６の数を例えば４本又は８本としてもよい。

【００４８】図１１及び図１２に示す免震装置は本発明
による第３の実施の形態であり、上述の図１に示した第
１の実施の形態の変形例に相当している。図１１はその
縦断面図、図１２は図１１のＤ−Ｄ断面図である。本免
震装置８１は上述した免震装置１１（図１）について大
型のスライド盤７２（図９）を使用するとともに、自在
継手手段及びコイルばね１９を省いた簡易型となってい
る。

【００４９】基礎１４に固定される下部台座部材８３の
中央には挿通孔８４が穿設され、下部台座部材８３の下
面には挿通孔８４を取り囲んでボルト穴８５が凹設され
る。ボルト穴８５の天井面は平坦に形成される。係留ボ
ルト１７は下部台座部材８３の下面側からボルト穴８５
及び挿通孔８４に挿通される。

【００５０】下部台座部材８３の上面には、図９の例と
同様のスライド盤７２が複数枚、本例では９枚積み重ね
られ、スライド盤７２の中央の貫通孔７３には係留ボル
ト１７が挿通され、挿通孔７４には支柱材１６，１６が
挿通される。

【００５１】土台に固定される上部台座部材８７の中央
に挿通孔８８が穿設され、下部台座部材８３と同様に上
部台座部材８７の上面には挿通孔８８を取り囲んでナッ
ト穴８９が凹設される。ナット穴８９の底面は平坦に形
成される。挿通孔８８に係留ボルト１７の上端部が挿通
され、ナット５１を螺合して締め付けることによって、
上部台座部材８７と係留ボルト１７が連結される。

【００５２】このように本免震装置８１は上述した免震
装置１１（図１）と異なり、係留ボルト１７と上下の台
座部材８３，８７との連結は自在継手手段によらず、ま
た上部台座部材８７とスライド盤７２との間にはコイル
ばねは介在しない簡易な構成となっており、低コストで
製造することができる。

【００５３】このような免震装置８１は上述した免震装
置７１（図９）と同様に、支柱材１６，１６によって地
震等の衝撃が吸収緩和される。また、支柱材１６，１６
の撓み量に応じて複数のスライド盤７２が互いに接触し
ながら横滑りし、各スライド盤７２の間で摩擦が発生す
る。この摩擦力が振動に対する抵抗となり、支柱材１
６，１６の過剰な撓みが防止されるとともに衝撃が緩和
される。また、複数のスライド盤７２はその自重によっ
て支柱材１６，１６の共震を防止する。なお詳述しない
が、支持すべき荷重の多少に応じて支柱材１６の数を例
えば４本又は８本としてもよい。

【００５４】図１３に示す免震装置は本発明による第４
の実施の形態であり、上述の図１１に示した免震装置８
１の変形例に相当する。図１３はその縦断面図であり、
図１４は図１３のＥ−Ｅ断面図である。本免震装置９１
は免震装置８１（図１１）についてコイルばね９２を追
加したものである。

【００５５】コイルばね９２は上部台座部材９３とスラ
イド盤７２との間に圧縮された状態で介在し、コイルば
ね９２は係留ボルト１７を一定間隔離れて略１周取り巻
き、その一端が係留ボルト１７に巻装される。係留ボル
ト１７を取り巻く部分がスライド盤７２の上面に当接
し、係留ボルト１７に巻装される部分が上部台座部材９
３の下面に当接する。

【００５６】このような免震装置９１も上述した免震装
置８１（図１１）と同様な作用、効果を奏する。地震の
横揺れ等による横方向振動によって生じる支柱材１６，
１６の撓みに応じて、各スライド盤７２がそれぞれ横滑
りし、各スライド盤７２の間で摩擦が生じる。この摩擦
力が振動に対する抵抗となり、支柱材１６，１６の過剰
な撓みを防止されるとともに、地震の横揺れ等の横方向
振動が緩和される。複数のスライド盤７２はコイルばね
９２によって互いに圧着させられているので、スライド
盤７２の横滑りによる摩擦力が適切に発生される。

【００５７】さらに、免震によって支柱材１６，１６が
過剰に撓もうとすると、コイルばね９２の垂直方向の高
さが線径と等しくなるまで圧縮される。このとき、上部
台座部材９３がコイルばね９２の上に着座されることに
なる。この状態では、支柱材１６だけではなくスライド
盤７２全体も建築物の荷重を実質的に支持するので、支
柱材１６，１６が座屈等弾性回復することが不可能なま
でに過剰に曲がることが防止される。

【００５８】また万が一、激震等のために支柱材１６が
座屈を起こすか又は剪断されたとしても、上部台座部材
９３がコイルばね９２の上に着座して建築物を支えるの
で建築物が地面に落下してしまうことはない。

【００５９】図１５に示す免震装置は本発明による第５
の実施の形態であり、上述の図１に示した実施の形態の
変形例に相当し、同図はその縦断面図である。本免震装
置１０１は上述した免震装置１１（図１）について自在
継手手段を省いた簡易型となっている。

【００６０】すなわち、基礎１４に固定される下部台座
部材１０２の中央には挿通孔１０３が穿設され、下部台
座部材１０２の下面には挿通孔１０３を取り囲んでボル
ト穴１０４が凹設される。ボルト穴１０４の天井面は平
坦に形成される。係留ボルト１７は下部台座部材１０２
の下面側からボルト穴１０４及び挿通孔１０３に挿通さ
れる。

【００６１】一方、土台に固定される上部台座部材１０
５の中央に挿通孔１０６が穿設され、下部台座部材１０
２と同様に上部台座部材１０５の上面には挿通孔１０６
を取り囲んでナット穴１０７が凹設される。ナット穴１
０７の底面は平坦に形成される。挿通孔１０６に係留ボ
ルト１７の上端部が挿通され、ナット５１を螺合して締
め付けることによって、上部台座部材１０５と係留ボル
ト１７が連結される。

【００６２】このように、係留ボルト１７と上下の台座
部材１０２，１０５との連結は自在継手手段によらない
簡易な構成となっている。その他の構成は図１の免震装
置１１と同様である。本免震装置１０１も係留ボルト１
７の角度が過剰に変位しない範囲内で、上述した免震装
置１１（図１）と同様な作用、効果を奏する。

【００６３】図１６及び図１６のＦ−Ｆ断面図を表す図
１７は本発明の第６の実施の形態である免震装置を示
す。図１６に示すように、本免震装置１１１は、荷重が
作用する被支持部である家屋の土台１２に設置される上
部台座部材１１３と、その荷重を支持する支持部である
基礎１４に設置される下部台座部材１１５と、上部台座
部材１１３と下部台座部材１１５との間に介在する支柱
材１１６と、支柱材１１６を取り囲むように位置し砂、
砂利等の砂状体１５１を封入した筒状部材１１７と、支
柱材１１６に取り付けられ筒状部材１１７の砂状体１５
１の中に埋め込まれる抵抗体１４２とを有する。

【００６４】本実施の形態では下部台座部材１１５と筒
状部材１１７は鋼鉄により一体に形成されている。下部
台座部材１１５は基礎１４の上面を覆う板状の下部座板
１１８及び下部座板１１８の上面中央から起立するボス
部１２３とからなる。下部座板１１８には基礎１４に固
定されたアンカーボルト２０，２０が挿通されるボルト
孔１１９，１１９が穿設されている。

【００６５】筒状部材１１７は下部座板１１８から起立
する中空の四角筒である。筒状部材１１７の側面下部は
アンカーボルト２０，２０の上端部及びナット１４１，
１４１を避けるために窄まって成形されている。筒状部
材１１７と下部座板１１８との結合部の十分な剛性を確
保するために、下部座板１１８の上面と筒状部材１１７
の窄まった側面下部にかけて補強板１２１，１２１が一
体成形されている。

【００６６】基礎１４の上に下部台座部材１１５の下部
座板１１８を載せ、さらに下部座板１１８のボルト孔１
１９，１１９を貫通したアンカーボルト２０，２０にナ
ット１４１，１４１を螺合して締め付けることで下部台
座部材１１５が基礎１４に固定される。

【００６７】支柱材１１６は直線状のばね棒材からな
り、上部台座部材１１３と下部台座部材１１５との間に
鉛直に起立するように位置する。支柱材１１６の下端部
は下部台座部材１１５のボス部１２３に穿設された支持
穴１２４内に挿入される。ボス部１２３の支持穴１２４
の内径と支柱材１１６の外径は支柱材１１６が支持穴１
２４内に隙間なく嵌入できる寸法とし、ボス部１２３が
支柱材１１６を鉛直に起立させた状態で保持する。

【００６８】本実施例では支柱材１１６とボス部１２３
の間に支柱材１１６が支持穴１２４から抜け出すのを防
止する連結手段が設けられている。すなわち、支柱材１
１６の下端部外周面全周にわたって断面が略半円形をし
た溝１２５が凹設されると共に、支持穴１２４の内周面
の対応する位置に全周にわたって断面が略半円形をした
溝１２６が凹設され、両溝１２５，１２６で構成される
断面略円形の空所に係止リング１２７が嵌入される。係
止リング１２７はボス部１２３と支柱材１１６に跨って
位置し、ボス部１２３から支柱材１１６が抜け出すのを
防止する。

【００６９】係止リング１２７は断面円形をしたばね鋼
よりなる円環であり、その円環の一部が切られ、弾性変
形により拡縮径することが可能である。また、図示して
いないが、支持穴１２４の溝１２６の深さは係止リング
１２７の断面の半径よりも深くされ、係止リング１２７
が溝１２６内で拡径することができるようになってい
る。

【００７０】支柱材１１６を支持穴１２４内に挿入する
のに先立ち、係止リング１２７を縮径させた状態で支持
穴１２４に挿入して溝１２６に装着しておく。その後、
支持穴１２４に支柱材１１６を挿入すると、支柱材１１
６の先端が係止リング１２７に当接し、さらに支柱材１
１６を押し込むことで係止リング１２７のばね力に抗し
て係止リング１２７が拡径して支持穴１２４の溝１２６
内に入り込み支柱材１１６の通過が許容される。支柱材
１１６の先端面が支持穴１２４の底面に当接したところ
で、係止リング１２７が支柱材１１６の溝１２５に嵌入
して支柱材１１６をボス部１２３に固定する。尚、支柱
材１１６の先端の隅部は係止リング１２７の通過を容易
にするため、曲面、あるいは傾斜面としておくことが好
ましい。

【００７１】筒状部材１１７の内部にはその内部空間を
ほぼ埋めるように砂、砂利等の砂状体１５１が封入さ
れ、筒状部材１１７の内部の支柱材１１６はこの砂状体
１５１に埋没している。支柱材１１６の埋没している部
分の下半分には銅線１４１が巻装され、銅線１４１の上
側に２個の抵抗体１４２，１４２が取り付けられる。

【００７２】抵抗体１４２，１４２は砂状体１５１との
接触面積を多く確保すべく略円錐形に形成され、その頂
部から底部に貫通する支柱材挿通孔１４３，１４３が穿
設されている。支柱材挿通孔１４３，１４３の内周壁面
は全周にわたって曲面状に膨出して形成される。この支
柱材挿通孔１４３，１４３に支柱材１１６が挿通されて
取り付けられる。銅線１４１の上端部は下側の抵抗体１
４２の下面に当接して、抵抗体１４２，１４２の垂直方
向の位置が規制される。なお、この銅線１４１に代え
て、下側の抵抗体１４３の下面に当接するようにパイプ
又はリング等を支柱材１１６に装着してもよい。

【００７３】筒状部材１１７の上端開口部の外縁を覆う
スライド支持盤１４４が載置され、その上にスライド盤
１４５が載置され、筒状部材１１７の上端開口部が封止
される。スライド盤１４５の中央には支柱材挿通孔１４
６が穿設され、支柱材挿通孔１４６の内径と支柱材１１
６の外径は、支柱材１１６が支柱材挿通孔１４６内に隙
間なく嵌入できる寸法とする。

【００７４】一方、上部台座部材１１３は、土台１２に
固定するための上部座板１２８と、支柱材１１６を取り
囲む筒部１３０と、上部座板１２８の中央に起立するボ
ス部１３３を有し、これらは下部台座部材１１５と同様
に例えば鋼鉄により一体に形成される。筒部１３０は前
述の筒状部材１１７と同等の大きさの四角筒形状に形成
されている。荷重に対する十分な剛性を確保するため
に、上部座板１２８の下面から筒部１３０の側面にかけ
て補強板１３１が一体成形されている。また、ボス部１
３３の中心には支持穴１３４が穿設されている。

【００７５】下部台座部材１１５の場合と同様に、支柱
材１１６の上端部がボス部１３３の支持穴１３４内に挿
入され、ボス部１３３が支柱材１１６を保持する。ま
た、支柱材１１６と上部台座部材１１３との間にも支柱
材１１６が支持穴１３４から抜け出すのを防止するため
に連結手段が設けられており、この連結手段は係止リン
グ１２７を有する前述の下部台座部材１１５に関する連
結手段と同じ構成である。

【００７６】上部台座部材１１３の上部座板１２８には
両側にそれぞれボルト孔１３８，１３８が穿設され、こ
れらのボルト孔１３８，１３８を用いて土台固定ボルト
１３９，１３９及びナット１４０，１４０により上部台
座部材１１３を土台１２に固定する。

【００７７】ボス部１３３にはコイルばね１４７が圧縮
された状態で巻装され、その上端部は上部座板１２８に
当接し、下端部はスライド盤１４５に当接する。コイル
ばね１４７の復帰力によりスライド盤１４５がスライド
支持盤１４４に圧着され、筒状部材１１７に封入された
砂状体１５１の上昇が防止される。

【００７８】ここで、支柱材１１６が上部台座部材１１
３と下部台座部材１１５の間に固定された状態におい
て、上部台座部材１１３の筒部１３０の下端面とスライ
ド盤１４５の上面とが所定の隙間ｔを隔てて対向するよ
うになっている。この隙間ｔの大きさは、支柱材１１６
が所定量撓んだときに上部台座部材１１３の筒部１３０
がスライド盤１４５の上面に当接するように設定され
る。

【００７９】このような免震装置１１１は、地震等の振
動を受けたときに次のように作用する。本免震装置１１
１では支柱材１１６が鉛直方向の荷重を支持している。
鉛直荷重は支柱材１１６に対する圧縮荷重として作用す
るが、支柱材１１６は圧縮荷重に対しては十分な剛性を
有し、例えば施工された部位の家屋の荷重が多少変化し
ても支柱材１１６の長さ（土台１２の高さ）は実質的に
変化しない。一方、地震の縦揺れ等の縦方向振動に対し
ては、支柱材１１６で細かい振動は吸収されて土台１２
への伝達が遮断される。

【００８０】一方、横方向の荷重は支柱材１１６に対す
る曲げ荷重として作用する。細長い支柱材１１６は曲げ
に対しては剛性が低く、横方向荷重に対しては比較的変
位し易い構成となっている。従って、地震の横揺れ等の
横方向振動に対しては、支柱材１１６は比較的大きく弾
性変位して振動を吸収し、横揺れのカウンターショック
は支柱材１１６の弾性によって緩和される。

【００８１】ここで、支柱材１１６が過剰に撓もうとす
ると、支柱材１１６を取り囲む砂状体１５１が抵抗とな
って過剰な撓みを防止するとともに振動を吸収する。ま
た、支柱材１１６に取り付けられた砂状体１５１と抵抗
体１４２，１４２との摩擦抵抗により、支柱材１１６の
過剰な撓みの防止及び振動吸収の効果が増す。抵抗体１
４２，１４２は支柱材挿通孔１４３，１４３の曲面状の
内周壁面によって変位自在であり、支柱材１１６の撓み
に適切に対応することができる。

【００８２】スライド盤１４５はコイルばね１４７によ
ってスライド支持盤１４５に圧着されているので、支柱
材１１６の撓みによってスライド盤１４５が水平方向に
移動すると、スライド支持盤１４５との間で摩擦が生
じ、この摩擦が振動に対する抵抗となって衝撃をさらに
効果的に吸収する。

【００８３】免震によって支柱材１１６がさらに過剰に
撓むと、上部台座部材１１３の下端面が筒状部材１１７
の上端面に当接し、上部台座部材１１３が筒状部材１１
７の上に着座する形となる。この状態では、支柱材１１
６に代わって筒状部材１１７が建築物の荷重を実質的に
支持することとなる。これにより支柱材１１６が座屈等
弾性回復することが不可能なまでに過剰に曲がることが
防止される。

【００８４】また万が一、激震等のために支柱材１１６
が座屈を起こすか又は剪断されたとしても、筒状部材１
１７が建築物を支えているので建築物が地面に落下して
しまうことはなく、従ってこの筒状部材１１７は最終的
な安全装置となる。係止リング１２７等からなる連結手
段は、激震等で縦に激しく振動したときでも支柱材１１
６が上下の台座部材１１３，１１５から外れてしまうの
を防止する。

【００８５】図１８は抵抗体１４２の他の変形例である
抵抗体１６１の他の一例を示す。図１８（ａ）はその抵
抗体１６１の縦断面図を示し、断面が略矩形に形成さ
れ、上部外縁部は曲面状に面取りされている。図１８
（ｂ）に示すように、抵抗体１６１は平面視が円形であ
り、その４方向の側面に緩やかな凹部１６２が設けられ
ている。図１８（ｃ）はその凹部１６２の最深部を基準
切断面とした縦断面図である。なお、上述の抵抗体１４
２（図１６）と同様に、抵抗体１６１の上面中央から底
部に貫通する支柱材挿通孔１６３が穿設され、その支柱
材挿通孔１６３の内周壁面は全周にわたって曲面状に膨
出して形成される。

【００８６】このような抵抗体１６１によれば砂状体１
５１に接触する表面積を大きく確保できるので、抵抗体
１６１と砂状体１５１との間の摩擦が適切に生じ、振動
に対する抵抗が増大し、衝撃をさらに効果的に吸収緩和
することができる。

【００８７】なお、上述の各実施の形態では基礎と土台
あるいは柱の間に設置した例を示しているが、例えば高
層建築物等で各階層の間に設置することも可能である。
また、本発明の免震装置の適用は木造家屋、鉄骨建築物
に限られるものではなく、高速道路等の架橋道路、その
他免震構造が要求される各種の建築物に適用することが
可能である。

【００８８】また、本発明の免震装置は試験管あるいは
美術品等の脆弱物、重要器物等を載せる免震台の免震装
置に用いることも可能である。

【００８９】

【実施例】さらに、以下のような条件で実験した結果、
図１に示す簡易型の免震装置１１を一般木造住宅に使用
した場合において、片側３５ｍｍ（往復７０ｍｍ）の揺
れを免震することができた。

【００９０】全高：約１４０ｍｍ 係留ボルト１７の直径：１０ｍｍ 支柱材１６の直径：１０ｍｍ 支柱材１６の有効距離：約１００ｍｍ スライド盤７２の厚さ：８ｍｍ コイルばね１９の線径：８ｍｍ

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、荷重が作
用する被支持部と該荷重を支持する支持部との間に設置
される建築物の免震装置において、被支持部に設置され
る上部台座部材と、支持部に設置される下部台座部材
と、上部台座部材と下部台座部材との間に鉛直に起立し
た状態で介在して被支持部の荷重を支える直線状ばね棒
材からなる支柱材と、上部台座部材と下部台座部材とを
連結する係留手段と、下部台座部材の上に重ねて載置さ
れ、係留手段又は支柱材によって位置規制される複数の
スライド盤とを備え、震動が加わえられると支柱材で震
動を緩和すると共に、支柱材の撓みに応じて複数のスラ
イド盤がそれぞれ横滑りしスライド盤間で生じる摩擦に
より震動を減衰するようにしたものである。

【００９２】従って本発明による免震装置では、鉛直に
起立した支柱材を用いて荷重を支持することで鉛直方向
の荷重に対しては強く、横方向の荷重に対しては比較的
撓み易く構成しているので、地震の横揺れ等の横方向振
動に対しては、支柱材は比較的大きく弾性変位して振動
を吸収し、横揺れのカウンターショックを支柱材の弾性
によって緩和することができる。

【００９３】また、支柱材が撓むと、その撓みに応じて
複数のスライド盤がそれぞれ互いに接触しながら横滑り
することによって各スライド盤の間で摩擦が発生する。
この摩擦力が振動に対する抵抗となり、震動エネルギー
を熱等に転換して共震を減衰するダンパーとしての役割
を果たすことができる。

【００９４】上部台座部材とスライド盤の間にばね手段
を介在させた場合には、支柱材がさらに撓もうとして
も、上部台座部材がばね手段の上に着座されることにな
る。この状態では、支柱材だけではなくバネ手段及びス
ライド盤全体も建築物の荷重を実質的に支持するので、
支柱材が座屈等弾性回復することが不可能なまでに過剰
に曲がることが防止される。

【００９５】また、本発明にかかる免震装置は簡単な構
成であり、比較的低コストにて製造することができ、施
工も容易である。特に、建築現場でコンクリートによる
布基礎を打つ作業が不要となるので、現場作業が至極簡
便となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態である免震装置
１１の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】上部台座部材１３の平面図である。

【図５】本免震装置の施工箇所を示す木造家屋の一例の
設計平面図である。

【図６】支柱材１６を４本設けた場合の水平断面図であ
る。

【図７】支柱材１６を８本設けた場合の水平断面図であ
る。

【図８】フェンス６５を取り付けた免震装置を示す水平
断面図である。

【図９】本発明による第２の実施の形態である免震装置
７１の縦断面図である。

【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】本発明による第３の実施の形態である免震装
置８１の縦断面図である。

【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】本発明による第４の実施の形態である免震装
置９１の縦断面図である。

【図１４】図１３のＥ−Ｅ断面図である。

【図１５】本発明による第５の実施の形態である免震装
置１０１の縦断面図である。

【図１６】本発明による第６の実施の形態である免震装
置１１１の縦断面図である。

【図１７】図１６のＦ−Ｆ断面図である。

【図１８】抵抗体の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，７１，８１，９１，１０１，１１１ 免震装置 １２ 土台 １３，８７，９３，１０５，１１３ 上部台座部材 １４ 基礎 １５，７６，８３，１０２，１１５ 下部台座部材 １６，１１６ 支柱材 １７ 係留ボルト １８，７２ スライド盤 １９，９２，１４７ コイルばね ４３，８５，１０４ ボルト穴 ４４ 座金 ５０，８９，１０７ ナット穴 １１７ 筒状部材 １４２，１６１ 抵抗体 １５１ 砂状体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷重が作用する被支持部と該荷重を支持
   する支持部との間に設置される建築物の免震装置におい
   て、 前記被支持部に設置される上部台座部材と、 前記支持部に設置される下部台座部材と、 前記上部台座部材と前記下部台座部材との間に鉛直に起
   立した状態で介在して前記被支持部の荷重を支える直線
   状ばね棒材からなる支柱材と、 前記上部台座部材と前記下部台座部材とを連結する係留
   手段と、 前記下部台座部材の上に重ねて載置され、前記係留手段
   又は前記支柱材によって位置規制される複数のスライド
   盤とを備え、 震動が加えられると前記支柱材で前記震動を緩和すると
   共に、前記支柱材の撓みに応じて前記複数のスライド盤
   がそれぞれ横滑りし前記スライド盤間で生じる摩擦によ
   り震動を減衰することを特徴とする建築物の免震装置。
2. 【請求項２】 前記上部台座部材と前記スライド盤との
   間に介在し、該荷重を支えるとともに前記各スライド盤
   を圧着させるばね手段を備え、 強い震動が加えられると前記上部台座部材が前記ばね手
   段の上に着座して、前記ばね手段及び前記スライド盤で
   前記建築物の荷重を支持すると共に前記支柱材の座屈を
   防止することを特徴とする請求項１記載の建築物の免震
   装置。
3. 【請求項３】 前記係留手段が前記上部台座部材及び前
   記下部台座部材に対して自在継手手段により連結されて
   いることを特徴とする請求項１記載の建築物の免震装
   置。
4. 【請求項４】 荷重が作用する被支持部と該荷重を支持
   する支持部との間に設置される建築物の免震装置におい
   て、 前記被支持部に設置される上部台座部材と、 前記支持部に設置される下部台座部材と、 前記上部台座部材と前記下部台座部材との間に鉛直に起
   立した状態で介在して前記被支持部の荷重を支える直線
   状ばね棒材からなる支柱材と、 前記支柱材を取り囲むように位置し、前記支柱材が所定
   量撓んだときに当接して過剰な撓みを防止する筒状部材
   と前記筒状部材に封入され、前記支柱材の撓みに対する
   抵抗を生じさせる砂状体と、 前記支柱材に取り付けられて前記砂状体に埋没され、前
   記支柱材の撓みに対する抵抗を生じさせる抵抗体と、 を備えることを特徴とする建築物の免震装置。