特開 2023-157430 分散型免震装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157430

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】分散型免震装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/34 20060101AFI20231019BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20231019BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20231019BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20231019BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

E02D27/34 B

E04H9/02 331E

F16F7/00 F

F16F15/02 M

F16F7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022067347

(22)【出願日】2022-04-15

(71)【出願人】

【識別番号】504451690

【氏名又は名称】半澤 薫和

(74)【代理人】

【識別番号】100142550

【弁理士】

【氏名又は名称】重泉 達志

(72)【発明者】

【氏名】半澤 薫和

(72)【発明者】

【氏名】半澤 和夫

【テーマコード（参考）】

2D046

2E139

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

2D046DA12

2E139AA01

2E139AC19

2E139CA21

2E139CC02

3J048AA04

3J048AC06

3J048BD01

3J048DA01

3J048EA38

3J066AA29

3J066BA03

3J066BB04

3J066BE03

3J066BF07

3J066BF12

3J066BF14

(57)【要約】

【課題】部品点数を削減して製造コストの低減を図ることのできる分散型免震装置を提供する。
【解決手段】建築物の基礎１１と土台１２の間に介挿される分散型免震装置３０において、土台１２と接触する上側平板４０と、基礎１１と接触し上面が上側平板４０の下面と密着する下側平板５０と、上側平板４０の下面及び下側平板５０の上面の一方に形成される突出部と、上側平板４０の下面及び下側平板５０の上面の他方に形成され突出部を受容する受容部と、を備え、上側平板４０及び下側平板５０に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると突出部が破断され、上側平板４０及び下側平板５０の相対的な水平方向の移動が可能となるようにした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の基礎と土台の間に介挿される分散型免震装置において、
前記土台と接触する上側平板と、
前記基礎と接触し、上面が前記上側平板の下面と密着する下側平板と、
前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の一方に形成される突出部と、
前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の他方に形成され、前記突出部を受容する受容部と、を備え、
前記上側平板及び前記下側平板に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると前記突出部が破断され、前記上側平板及び前記下側平板の相対的な水平方向の移動が可能となる分散型免震装置。

【請求項2】

前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の少なくとも一方に形成され、平面視にて前記突出部を包囲する塵埃収容溝を備えた請求項１に記載の分散型免震装置。

【請求項3】

前記上側平板及び前記下側平板の少なくとも一方は、プラスチックからなり、成形時に使用したゲートの痕跡の凸部を有し、
前記凸部は、前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の間に、前記塵埃収容溝により画成される空間に配置される請求項２に記載の分散型免震装置。

【請求項4】

前記下側平板の下面の外縁に形成され、内側へ向かって下るよう傾斜するテーパ部を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の分散型免震装置。

【請求項5】

前記上側平板及び前記下側平板は、平面視円形を呈し、
前記突出部及び前記受容部は、前記上側平板及び前記下側平板の中心に配置される請求項４に記載の分散型免震装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の基礎と土台の間に介挿される分散型免震装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物の基礎と土台の間に介挿される分散型免震装置として、上段に位置し土台に接触する上側平板と、基礎に接触する下側平板と、を有し、上側平板及び下側平板の重ね合わされる面を平滑としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の分散型免震装置では、上側平板の上面及び下側平板の下面に２本の溝部が形成されており、各溝部にそれぞれリング状合成ゴムを嵌入することにより、上側平板と下側平板が組み合わせられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７０１８５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の分散型免震装置では、２つのリング状合成ゴムを設けていることから、部品点数が多くなり、製造コストが嵩むという問題点があった。

【0005】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることのできる分散型免震装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明では、
建築物の基礎と土台の間に介挿される分散型免震装置において、
前記土台と接触する上側平板と、
前記基礎と接触し、上面が前記上側平板の下面と密着する下側平板と、
前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の一方に形成される突出部と、
前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の他方に形成され、前記突出部を受容する受容部と、を備え、
前記上側平板及び前記下側平板に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると前記突出部が破断され、前記上側平板及び前記下側平板の相対的な水平方向の移動が可能となる分散型免震装置が提供される。

【0007】

この分散型免震装置によれば、上側平板の下面及び下側平板の上面の一方に形成された突出部を、他方に形成された受容部に受容させることにより、上側平板及び下側平板を組み合わせて固定することができる。
また、上側平板及び下側平板に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると突出部が破断されるので、地震により基礎及び土台が相対的に水平方向へ移動して上側平板及び下側平板に所定の負荷を超える負荷が加わると、上側平板及び下側平板の相対的な水平方向の移動が可能となる。そして、上側平板の下面と下側平板の上面とで水平方向の滑りを生じさせることにより、地震エネルギーを費消させることができる。

【0008】

また、上記分散型免震装置において、前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の少なくとも一方に形成され、平面視にて前記突出部を包囲する塵埃収容溝を備えてもよい。

【0009】

また、上記分散型免震装置において、
前記上側平板及び前記下側平板の少なくとも一方は、プラスチックからなり、成形時に使用したゲートの痕跡の凸部を有し、
前記凸部は、前記上側平板の前記下面及び前記下側平板の前記上面の間に、前記塵埃収容溝により画成される空間に配置されてもよい。

【0010】

また、上記分散型免震装置において、前記下側平板の下面の外縁に形成され、内側へ向かって下るよう傾斜するテーパ部を備えてもよい。

【0011】

また、上記分散型免震装置において、前記上側平板及び前記下側平板は、平面視円形を呈し、前記突出部及び前記受容部は、前記上側平板及び前記下側平板の中心に配置されてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の分散型免震装置によれば、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態を示すアンカーボルトと分散型免震装置の協働機構の概略側面説明図である。

【図2】アンカーボルト及び貫通孔の拡大側面説明図である。

【図3】上側平板の平面図である。

【図4】上側平板の底面図である。

【図5】上側平板の断面図である。

【図6】下側平板の平面図である。

【図7】下側平板の底面図である。

【図8】下側平板の断面図である。

【図9】本発明の第２の実施形態を示す分散型免震装置の側面図である。

【図10】上側平板の平面図である。

【図11】上側平板の底面図である。

【図12】上側平板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１から図８は本発明の第１の実施形態であり、図１はアンカーボルトと分散型免震装置の協働機構の概略側面説明図、図２はアンカーボルト及び貫通孔の拡大側面説明図、図３は上側平板の平面図、図４は上側平板の底面図、図５は上側平板の断面図、図６は下側平板の平面図、図７は下側平板の底面図、図８は下側平板の断面図である。

【0015】

図１に示すように、このアンカーボルト及び分散型免震装置の協働機構は、建築物の基礎１１に埋設されて土台１２を固定する複数のアンカーボルト２１と、各アンカーボルト２１間の基礎１１と土台１２の間に介挿される分散型免震装置３０と、を備えている。本実施形態においては、建築物は、木造であり、基礎１１はコンクリート、土台１２は木材により構成される。アンカーボルト及び分散型免震装置の協働機構は、アンカーボルト２１に螺入して基礎１１に土台１２を固定する丸座付きナット２２を有し、丸座付きナット２２は、長ナット部２２ａの先端に丸座２２ｂを有している。

【0016】

また、図２に示すように、アンカーボルト及び分散型免震装置の協働機構は、アンカーボルト２１が挿入され土台１２を貫通する貫通孔１３を有し、締付後のアンカーボルト２１及び丸座付きナット２２の天端は、土台１２の表面と同一レベルとなっている。尚、締付後のアンカーボルト２１及び丸座付きナット２２の天端は、土台１２の表面より低くともよい。貫通孔１３は、土台１２の表面から順に小径部１３ａ及び大径部１３ｂを有する。小径部１３ａは、直径が大径部１３ｂより小さく、軸方向長さが丸座付きナット２２の長ナット部２２ａより長い。尚、貫通孔１３等の構成は任意に変更することができ、例えば、貫通孔１３は長手方向にわたって一定の径で形成されていてもよく、丸座付きナット２２の細部構成も必要に応じて変更することができる。

【0017】

分散型免震装置３０は、土台１２に接する上側平板４０と、上側平板４０と密着し基礎１１に接する下側平板５０と、を有する。本実施形態においては、分散型免震装置３０は、土台１２上の柱１４の直下に配置される。本実施形態においては、上側平板４０及び下側平板５０は、プラスチックからなり、エンジニアリングプラスチックを用いることが好ましい。エンジニアリングプラスチックとして、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等を挙げることができる。また、上側平板４０及び下側平板５０を、プラスチックを母材とし、ガラス繊維、カーボン繊維等により強化された繊維強化プラスチックとすることもできる。本明細書では、「プラスチック」は、繊維強化プラスチックも含むものとする。尚、上側平板４０及び下側平板５０を、例えば金属等のようなプラスチック以外の材料とすることもできる。また、上側平板４０及び下側平板５０は、同じ材料であっても、異なる材料であってもよく、必要な摩擦抵抗等に応じて各平板４０，５０の材料を選定することができる。例えば、各平板４０，５０の一方を金属、他方をプラスチックとしたり、各平板４０，５０の両方を同種の合金として、合金中に含まれる元素の配合比率を異なるようにしてもよい。

【0018】

上側平板４０及び下側平板５０は、それぞれ平面視円形に形成され、互いに平面視で中心が一致するよう配置される。本実施形態においては、上側平板４０の直径は、土台１２の幅と略同一であり、下側平板５０の直径よりも大きい。尚、上側平板４０の直径を、土台１２の幅と異なるようにしたり、下側平板５０の直径以下の大きさとすることもできる。さらに、上側平板４０及び下側平板５０を、平面視円形以外の形状とすることもできる。

【0019】

図３に示すように、上側平板４０の上面４１は、平坦に形成され、複数の上面突起４２が形成される。各上面突起４２は、上方へ向かって先端が細くなるよう形成される。本実施形態においては、各上面突起４２は、上面４１における所定の径方向位置で周方向に並んで配置される。具体的に、各上面突起４２は、上面４１の周縁寄りと中心寄りの２つの径方向位置で、周方向に並んで配置される。また、上側平板４０は、中心位置で上下方向に延びる受容部としてのピン受容孔４３を有している。

【0020】

図４に示すように、上側平板４０の下面４４は、平坦に形成された滑り面４４ａと、滑り面４４ａの径方向外側に形成され径方向外側へ向かって上側に傾斜する傾斜面４４ｂと、滑り面４４ａの径方向内側に形成された塵埃収容溝４４ｃと、塵埃収容溝４４ｃの径方向内側に形成された中心平坦面４４ｄと、を有する。図５に示すように、塵埃収容溝４４ｃは、平坦部４４ｃ１と、平坦部４４ｃ１の径方向内側に形成され径方向内側へ向かって下方へ傾斜する内側傾斜部４４ｃ２と、平坦部４４ｃ１の径方向外側に形成され径方向外側へ向かって下方へ傾斜する外側傾斜部４４ｃ３と、を有する。特に図示していないが、本実施形態においては、上側平板４０の下面４４及び下側平板５０の上面５１は、プラスチックの成形時に使用したゲートの痕跡の凸部を有しており、この凸部が平面視で塵埃収容溝４４ｃと重なる位置に配置されている。そして、塵埃収容溝４４ｃは、凸部の高さよりも深く形成されている。この結果、凸部は、上側平板４０の下面４４及び下側平板５０の上面５１の間に、塵埃収容溝４４ｃにより画成される空間に配置されることとなる。

【0021】

図６に示すように、下側平板５０の上面５１は、平坦に形成され、中心に突出部としてのピン５２が形成される。下側平板５０の上面５１は、滑り面をなし、上側平板４０の下面４４と密着する。ピン５２がピン受容孔４３に受容された状態で、上側平板４０及び下側平板５０に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると、ピン５２が破断されるようになっている。ピン５２が破断に至る負荷の大きさは任意に設定することができ、例えば、４０Ｎ以上１００Ｎ以下とすることができる。本実施形態においては、水平方向に６０Ｎの力が加わると破断するよう設定されている。

【0022】

図７に示すように、下側平板５０の下面５３は、下面５３の大部分をなす主平面５３ａと、主平面５３ａの径方向外側に形成されるテーパ面５３ｂと、を有するとともに、複数の下面凸部５４が形成される。図８に示すように、テーパ面５３ｂは、下側平板５０の下面５３の外縁に形成されるテーパ部をなし、内側へ向かって下るよう傾斜している。尚、テーパ面５３ｂの傾斜角度、形成範囲等は任意に変更することができ、必要に応じてテーパ面５３ｂを省略することができる。各下面凸部５４は、平面視円形に形成される。本実施形態においては、各下面凸部５４は、下面５３の中心に配置されるとともに、下面５３における所定の径方向位置で周方向に並んで配置される。具体的に、各下面凸部５４は、下面５３の中心に配置されるとともに、４つの径方向位置で周方向に並んで配置される。

【0023】

以上のように構成された分散型免震装置３０によれば、下側平板５０のピン５２を上側平板４０のピン受容孔４３に受容させることにより、上側平板４０と下側平板５０を組み合わせて固定することができる。従って、従来のように、上側平板及び下側平板を組み合わせるために、上側平板及び下側平板に溝部を形成し、リング状のゴムで上側平板及び下側平板を巻回する必要はない。これにより、上側平板４０及び下側平板５０の形状を単純にして成形しやすくするとともに、ゴムを廃止して部品点数を削減し、製造コストの低減を図ることができる。また、ピン５２及びピン受容孔４３は、平面視円形の上側平板４０及び下側平板５０の中心に配置されているので、任意の周方向位置で各平板４０，５０を組み合わせることができ、各平板４０，５０の固定作業を簡単容易に行うことができる。さらに、本実施形態の分散型免震装置３０によれば、上側平板４０及び下側平板５０をプラスチックとしたので、亜鉛合金等とした場合と比較して、製造時の二酸化炭素の排出量の削減を図ることができる。

【0024】

ピン５２及びピン受容孔４３により上側平板４０と下側平板５０が組み合わされた分散型免震装置３０は、基礎１１の上面におけるアンカーボルト２１間の所定位置に載置される。そして、貫通孔１３が各アンカーボルト２１を挿通するように、土台１２が基礎１１上に設置される。この後、アンカーボルト２１に丸座付きナット２２を螺入して分散型免震装置３０の設置作業が完了する。このとき、上側平板４０には各上面突起４２が形成され、下側平板５０には各下面凸部５３が形成されているので、これらが土台１２及び基礎１１に食い込み、土台１２及び基礎１１と分散型免震装置３０との間の滑りの発生が抑制される。本実施形態においては、木材からなる土台１２の方が、コンクリートからなる基礎１１よりも強度が弱いことを考慮し、上側平板４０における土台１２との接触面積が、下側平板５０における基礎１１との接触面積よりも大きくなるよう構成されている。基礎１１と分散型免震装置３０は、必要に応じて接着剤により接着される。

【0025】

次に、分散型免震装置３０の地震時の作用について説明する。なお、図１は地震時に基礎１１に対して土台１２が左方向に動いたときの状態を示している。
地震時に基礎１１及び土台１２に水平方向の負荷が加わると、上側平板４０及び下側平板５０に相対的な水平方向の負荷が加わり、負荷によりピン５２の基端部分が破断されると上側平板４０及び下側平板５０が相対的に移動可能となる。そして、上側平板４０の下面４４と下側平板５０の上面５１とで水平方向の滑りを生じさせることにより、地震エネルギーを費消させることができる。

【0026】

上側平板４０と下側平板５０は、破断されたピン５２がピン受容孔４３に受容された状態で滑動する。このとき、ピン５２の基端部分の破断により生じた塵埃は、上側平板４０の下面４４及び下側平板５０の上面５１の間に塵埃収容溝４４ｃにより画成された空間に収容され、滑り面４４ａまで到達することはない。これにより、ピン５２の破断により生じた塵埃が滑り面４４ａに入り込んで、地震エネルギーの費消性能が損なわれることはない。また、ゲートの痕跡の凸部も塵埃収容溝４４ｃにより画成される空間に配置されるので、凸部が地震エネルギーの費消性能に影響を及ぼすこともない。尚、ゲートの痕跡の凸部が、上側平板４０の下面４４及び下側平板５０の上面５１でない部分に形成されている場合も、凸部が地震エネルギーの費消性能に影響を及ぼすことはない。

【0027】

また、下側平板５０の下面５３の外縁にテーパ部を設けたので、下側平板５０と基礎１１が接着剤により接着されていたとしても、テーパ部と基礎１１との間に工具等を差し込むことで、下側平板５０を基礎１１から簡単容易に取り外すことができる。従って、メンテナンス時の作業者の負担を軽減することができる。

【0028】

また、地震時に基礎１１及び土台１２に水平方向の負荷が加わると、アンカーボルト２１に曲げ応力が働いてアンカーボルト２１は曲がる。従って、地震エネルギーはアンカーボルト２１に対する曲げ応力となることによっても費消される。本実施形態においては、アンカーボルト２１は丸座付きナット２２を介して小径部１３ａで掴持されているため大径部１３ｂ内で曲がりが生ずる。このように、アンカーボルト２１と分散型免震装置３０とが協働して地震エネルギーを費消する。

【0029】

図９から図１２は本発明の第２の実施形態であり、図９は本発明の第２の実施形態を示す分散型免震装置の側面図、図１０は上側平板の平面図、図１１は上側平板の底面図、図１２は上側平板の断面図である。図９に示すように、第２の実施形態では、分散型免震装置１３０の上側平板１４０が第１の実施形態と異なっている。

【0030】

図１０に示すように、第２の実施形態の分散型免震装置１３０の上側平板１４０は、平面視円形の平板本体１４０ａと、平板本体１４０ａの外縁から上方へ延びる円筒状の外側円筒部１４０ｂと、外側円筒部１４０ｂの上端から径方向外側へ延びる外縁部１４０ｃと、を有している。また、上側平板１４０は、平板本体１４０ａの径方向中央側から上方へ延びる円筒状の内側円筒部１４０ｄと、径方向へ延び内側円筒部１４０ｄと外側円筒部１４０ｂとを接続する複数の連結壁１４０ｅと、を有している。各連結壁１４０ｅは、周方向に等間隔に配置される。また、平板本体１４０ａには、外側円筒部１４０ｂ、内側円筒部１４０ｄ及び各連結壁１４０ｅにより上方が包囲された空間に溜まる水を抜くための複数の水抜き孔１４０ｆが形成されている。

【0031】

外側円筒部１４０ｂ、外縁部１４０ｃ及び内側円筒部１４０ｄの上端は、連続的に平坦に形成され、上側平板１４０の上面１４１をなしている。上面１４１には、複数の上面突起１４２が形成される。各上面突起４２は、上方へ向かって先端が細くなるよう形成される。本実施形態においても、各上面突起１４２は、上面１４１における所定の径方向位置で周方向に並んで配置される。具体的に、各上面突起１４２は、上面１４１における内側円筒部１４０ｄの位置と、外側円筒部１４０ｂ上の位置で、周方向に並んで配置される。また、ピン受容孔１４３は、平板本体１４０ａの中心位置で上下方向に延びて形成される。

【0032】

図１１に示すように、上側平板１４０の下面１４４は、平坦に形成された滑り面１４４ａと、滑り面１４４ａの径方向内側に形成された塵埃収容溝１４４ｃと、塵埃収容溝１４４ｃの径方向内側に形成された中心平坦面１４４ｄと、を有する。図１２に示すように、塵埃収容溝１４４ｃは、平坦部１４４ｃ１と、平坦部１４４ｃ１の径方向内側に形成され径方向内側へ向かって下方へ傾斜する内側傾斜部１４４ｃ２と、平坦部１４４ｃ１の径方向外側に形成され径方向外側へ向かって下方へ傾斜する外側傾斜部１４４ｃ３と、を有する。本実施形態においては、成形時の金型の抜きやすさを考慮して、外側円筒部１４０ｂの内面と、内側円筒部１４０ｄの内面及び外面は、上方へ向かって内側に傾斜するよう形成される。また、平板本体１４０ａにおける内側円筒部１４０ｄよりも径方向内側の領域は、平板本体１４０ａに加わる曲げ応力を考慮して、径方向内側へ向かって厚くなるうよう形成される。また、特に図示していないが、本実施形態においても、上側平板１４０及び下側平板５０は、ゲートの痕跡の凸部を有しており、凸部が塵埃収容溝１４４ｃにより画成される空間に配置されている。

【0033】

以上のように構成された分散型免震装置１３０においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0034】

尚、前記各実施形態においては、ピン５２を下側平板５０の上面５１に形成し、ピン受容孔４３を上側平板４０の下面４４に形成したものを示したが、下側平板の上面にピン受容孔を形成し、上側平板の下面にピンを形成してもよい。また、突出部及び受容部としてピン５２及びピン受容孔４３を採用したものを示したが、上側平板及び下側平板に相対的な水平方向への所定の負荷が加わると突出部が破断されるものであれば、突出部及び受容部の形状は任意に変更することができる。また、前記各実施形態においては、突出部と受容部が１組であるものを示したが、２組以上とすることもできる。また、各平板における突出部と受容部の位置も、任意に変更が可能である。

【0035】

さらに、前記各実施形態においては、塵埃収容溝４４ｃ，１４４ｃを上側平板４０の下面４４に形成したものを示したが、塵埃収容溝を下側平板の上面に形成してもよいし、上側平板の下面と下側平板の上面の両方に形成してもよい。

【0036】

以上、本発明の実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0037】

１１ 基礎
１２ 土台
３０ 分散型免震装置
４０ 上側平板
４３ ピン受容孔
４４ 下面
４４ｃ 塵埃収容溝
５０ 下側平板
５１ 上面
５２ ピン
５３ｂ テーパ面
１３０ 分散型免震装置
１４０ 上側平板
１４３ ピン受容孔
１４４ 下面
１４４ｃ 塵埃収容溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】