JPH11229666A - 戸建て住宅用免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震発生時における免震性能を確保しなが
ら、交通振動や生活振動等の日常的な上下方向の振動に
対する除振性能の向上を図れるようにする。 【解決手段】 戸建て住宅用基礎１と住宅用柱２との間
に、ゴム状弾性体３と金属材４を交互に積層してなる軸
ばね５を、その積層方向に直交する方向がほぼ鉛直とな
る姿勢もしくはその積層方向が水平方向に対して傾斜を
付けた姿勢で基礎側連設部材１Ａと柱側連設部材２Ａと
の間に介在させるとともに、基礎側連設部材１Ａと柱側
連設部材１２Ａとの間には、両者の一定以上の変位を制
限するストッパー６及び当り部７を設け、かつ、ストッ
パー６と当り部７の当接部には緩衝材８を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木造住宅などの軽
量構造物における基礎と柱との間に設置されて、例えば
交通振動や生活振動等による構造物の特に上下方向の振
動を抑制するように用いられる戸建て住宅用免震装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の戸建て住宅用免震装置として、
近年、例えば特開平９−４２７９号公報、特開平９−１
８４５４２号公報、実開平５−３２５０５号公報などに
みられるように、基礎と柱との間に鋼球や摺動子などを
介装させてなる転がり支承構造、滑り支承構造の戸建て
住宅用免震装置が提案されているが、これらはいずれも
地震による構造物の水平振動を抑制するもので、交通振
動や生活振動による構造物の上下方向の振動を抑制する
ものは無かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の転がり支承構造、滑り支承構造の免震装置では、万一
地震が発生した時における水平方向の免震効果を十分に
期待することができる構成となっているものの、通常の
生活振動、自動車の走行による交通振動等の地震による
水平振動以外の上下方向の振動発生時の対応が考慮され
ていないために、日常生活に不快感、不安感を与えやす
いという問題があった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、地震発生時における免震性能を確保しながら、交通
振動、生活振動等のような日常的な上下方向振動に対す
る除振性能を向上することができる戸建て住宅用免震装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明に係る戸建て住宅用免震装置
は、戸建て住宅用の基礎と住宅用柱との間に設置される
免震装置であって、ゴム状弾性体と金属材を交互に積層
させてなる軸ばねを、その積層方向に直交する方向がほ
ぼ鉛直となる姿勢もしくはその積層方向が水平方向に対
して傾斜を付けた姿勢で上記基礎側に連設された部材と
上記柱側に連設された部材との間に介在させるととも
に、上記基礎側の連設部材と柱側の連設部材との間に
は、両者の一定以上の変位を制限するストッパー及び当
り部を設けていることを特徴とするものである。

【０００６】すなわち、請求項１に記載の発明によれ
ば、柱側と基礎側との間に軸ばねを介在させることで、
鉛直方向のばね定数が低減されて共振周波数が低下し、
これによって、生活振動や交通振動など上下方向の振動
発生時における除振性能の向上が図れる。また、基礎側
と柱側との一定以上の変位をストッパー及び当り部によ
り制限することによって、過大な振幅の振動が入力した
としても、上記軸ばねを構成するゴム状弾性体に亀裂な
どが発生することによる免震装置の破壊や、柱側の構成
部材の亀裂発生にともなう損壊などを防止して、上述し
たような交通振動や生活振動等の上下方向の振動に対す
る優れた除振性能を長期間に亘って確保することが可能
である。

【０００７】ここで、上記請求項２に記載のように、上
記ストッパー及び当り部の間に緩衝材を設けることによ
り、交通振動や生活振動などによって基礎側と柱側とが
一定以上に変位したときの衝突エネルギーを緩和させて
除振性能の一層の向上および装置構成部材の破損防止効
果を高めることが可能である。

【０００８】また、上記請求項１に記載の発明に係る戸
建て住宅用免震装置において、請求項３に記載のよう
に、上記軸ばねと基礎との間に、板状ゴムと金属板を交
互に積層してなる積層弾性体を設置する場合は、地震振
動等による水平方向の免震効果の向上も図ることが可能
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る戸建て住宅
用免震装置の基本的な構成を示す要部の縦断面図、図２
は図１のＡ−Ａ線に沿った横断平面図であり、戸建て住
宅用の基礎１側に固定連結されて上方へ延設された棒状
部材１Ａと、住宅用柱２の下端部に固定されて上記棒状
部材１Ａに対し同芯状で下方へ延設された筒状部材２Ａ
との間に軸ばね５を設置している。

【００１０】上記軸ばね５は、図２に示されているよう
に、円環形状で互いに径が異なる複数個のゴム状弾性体
３と円環状で互いに径が異なる複数個の金属パイプ４と
をそれらの径方向に交互に配置し積層させることにより
構成されており、この軸ばね５を、その積層方向（径方
向）と直交する方向（軸線方向）がほぼ鉛直となる姿勢
で上記基礎１側の棒状部材１Ａと柱２側の筒状部材２Ａ
との間に介在させている。

【００１１】上記基礎１側の棒状部材１Ａの上端部には
円板状のストッパー６が固着されているとともに、上記
柱２側の筒状部材２Ａの上部には上記ストッパー６の厚
さおよび径よりも大きい軸線方向幅および径を有する凹
状の当り部７が形成されており、この当り部７と上記ス
トッパー６とにより上記基礎１と柱２との一定以上の上
下方向および水平方向の変位が制限されるように構成さ
れている。また、上記円板状ストッパー６の上下両面の
外周縁部には、弾性ゴムからなる環状形の緩衝材８が接
着等の手段により固着されている。

【００１２】上記構成の戸建て住宅用免震装置において
は、柱２側と基礎１側との間に介在させている軸ばね５
により、鉛直方向のばね定数が低減されて共振周波数が
低下する。これによって、生活振動や交通振動などの上
下方向の振動が発生した時の除振性能の向上が図れる。
例えば、除振したい周波数域を１０〜２０Ｈｚに設定し
た場合、軸力５００ｋｇの柱２に使用する軸ばね５のば
ね定数を４００ｋｇｆ／ｃｍ以下になるように設定する
ことにより、最大伝達率を０．２５にすることが可能で
ある。換言すると、基礎１への地震入力変位０．２ｍｍ
に対して、戸建て住宅用柱２の最大変位を０．０５ｍｍ
までに抑えることが可能である。

【００１３】また、基礎１側と柱２側とが一定以上に変
位したときはストッパー６及び当り部７が相互に当接し
てそれ以上の変位が制限されるので、過大な振幅の振動
が入力したとしても、過剰変位に伴い上記軸ばね５を構
成するゴム状弾性体３に亀裂などが発生したりすること
による免震装置の破壊や、柱２側の構成部材の亀裂発生
にともなう損壊などを防止して、上述した交通振動や生
活振動等の上下方向の振動に対する優れた除振性能を長
期間に亘って安定よく確保することが可能である。

【００１４】また、上記ストッパー６には緩衝材８が設
けられているので、交通振動などによって基礎１側と柱
２側とが一定以上に変位して衝突したときのエネルギー
を緩和させて除振性能の一層の向上および装置構成部材
の破損防止効果を高めることが可能である。

【００１５】なお、上記実施の形態では、軸ばね５とし
て、複数のゴム状弾性体３と複数の金属パイプ４とをそ
れらの径方向に交互に同芯配置し積層して全体を円環形
状に構成したものを用いたが、図３に示すように、複数
枚のゴム状弾性体３と金属プレート４´と交互に積層し
てなる略直方形状の軸ばね５を用い、この軸ばね５の４
個をそれらの積層方向と直交する方向が鉛直となる姿勢
で上記基礎１側の棒状部材１Ａと柱２側の筒状部材２Ａ
との間に平面視略十字状に配置し介在させることによっ
ても、上記実施の形態と同様な除振性能が得られる。

【００１６】また、図４に示すように、上記軸ばね５と
基礎１との間に、複数枚の板状ゴム９と金属板１０とを
交互に積層してなる積層弾性体１１を設置してもよい。
この場合は、地震振動等による水平方向の除振性も高め
て戸建て住宅の免震効果を一層向上することが可能であ
る。

【００１７】さらに、上記実施の形態では、軸ばね５を
その積層方向と直交する方向がほぼ鉛直となる姿勢で上
記基礎１側の棒状部材１Ａと柱２側の筒状部材２Ａとの
間に介在させたもので示したが、例えば図５や図６に示
すように、その積層方向が水平方向に対して、ある角度
θを持って傾斜付けられた姿勢で上記基礎１側の棒状部
材１Ａと柱２側の筒状部材２Ａとの間に介在された構成
であっても、上記実施の形態と同様な除振性能を発揮さ
せることが可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、柱側と基礎側との間に軸ばねを介在させること
により、鉛直方向のばね定数を低減して共振周波数を低
下させることができ、これによって、軽量構造物である
戸建て住宅であるために、日常的に発生しやすい生活振
動や交通振動などの上下方向の振動に対する除振性能の
著しい向上を図ることができる。また、基礎側と柱側と
の一定以上の変位はストッパー及び当り部により制限さ
れるので、過大な振幅の振動が入力したとしても、上記
軸ばねを構成するゴム状弾性体に亀裂などが発生するこ
とによる免震装置の破壊や、柱側の構成部材の亀裂発生
にともなう損壊などを防止して、戸建て住宅にとって特
に望まれる交通振動等の上下方向振動に対する優れた除
振性能を長期間に亘って確保することができるという効
果を奏する。

【００１９】また、請求項２に記載の発明によれば、上
記請求項１に記載の発明の効果に加えて、交通振動など
により基礎側と柱側とが一定以上に変位したときの衝突
エネルギーを緩和させて除振性能および装置構成部材の
破損防止効果を一層高めることができる。

【００２０】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
交通振動等の上下方向振動に対する優れた除振性能のほ
かに、地震振動等による水平方向の免震効果の向上も図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による戸建て住宅用免震装
置の基本的な構成を示す要部の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った横断平面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態による戸建て住宅用免
震装置の基本的構成を示す要部の横断平面図である。

【図４】本発明の別な実施の形態による戸建て住宅用免
震装置の基本的な構成を示す要部の縦断面図である。

【図５】本発明のさらに別な実施の形態による戸建て住
宅用免震装置の基本的な構成を示す要部の縦断面図であ
る。

【図６】本発明のもう一つの実施の形態による戸建て住
宅用免震装置の基本的な構成を示す要部の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 戸建て住宅用基礎 １Ａ 棒状部材 ２ 戸建て住宅用柱 ２Ａ 筒状部材 ３ ゴム状弾性体 ４ 金属パイプ ４´ 金属プレート ５ 軸ばね ６ ストッパー ７ 当り部 ８ 緩衝材 ９ 板状ゴム １０ 金属板 １１ 積層弾性体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 戸建て住宅用の基礎と住宅用柱との間に
   設置される免震装置であって、 ゴム状弾性体と金属材を交互に積層させてなる軸ばね
   を、その積層方向に直交する方向がほぼ鉛直となる姿勢
   もしくはその積層方向が水平方向に対して傾斜を付けた
   姿勢で上記基礎側に連設された部材と上記柱側に連設さ
   れた部材との間に介在させるとともに、 上記基礎側の連設部材と柱側の連設部材との間には、両
   者の一定以上の変位を制限するストッパー及び当り部を
   設けていることを特徴とする戸建て住宅用免震装置。
2. 【請求項２】 上記ストッパーと当り部の間には、緩衝
   材が設けられている請求項１に記載の戸建て住宅用免震
   装置。
3. 【請求項３】 上記軸ばねと基礎との間に、板状ゴムと
   金属板を交互に積層してなる積層弾性体が設置されてい
   る請求項１または２に記載の戸建て住宅用免震装置。