特許 7371837 建築物の免震構造及び免震アンカー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】建築物の免震構造及び免震アンカー

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20231024BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20231024BHJP

   E02D 27/00 20060101ALI20231024BHJP

   E02D 27/34 20060101ALI20231024BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 331Z

F16F15/08 E

E02D27/00 Z

E02D27/34 B

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019211213

(22)【出願日】2019-11-22

(65)【公開番号】P2021080796

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】519407323

【氏名又は名称】株式会社創研

(73)【特許権者】

【識別番号】519418178

【氏名又は名称】ユニオンゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085291

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥巣 実

(74)【代理人】

【識別番号】100117798

【弁理士】

【氏名又は名称】中嶋 慎一

(74)【代理人】

【識別番号】100166899

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥巣 慶太

(72)【発明者】

【氏名】古田 智基

(72)【発明者】

【氏名】中尾 方人

(72)【発明者】

【氏名】後藤 晃宏

【審査官】齋藤 卓司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０８４１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００９２４５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０８

Ｅ０２Ｄ ２７／００

Ｅ０２Ｄ ２７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の土台に貫通孔が設けられ、前記貫通孔を通じてアンカーボルトが嵌挿されて、前記土台が基礎に取り付けられている建築物の免震構造であって、
前記土台の上側に設けられ第１上側ワッシャと第１下側ワッシャとが第１減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第１上側ワッシャ、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔を貫通している上側免震部と、
前記土台と前記基礎との間に設けられ第２上側ワッシャと第２下側ワッシャとが第２減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第２上側ワッシャ、前記第２下側ワッシャ及び前記第２減衰材の中心孔を貫通している下側免震部とを備え、
前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第１上側ワッシャの中心孔よりも大径であり、
前記土台の貫通孔の内径は、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、
前記第２上側ワッシャ、前記第２減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第２下側ワッシャの内径より大径である、ことを特徴とする建築物の免震構造。

【請求項2】

前記土台の貫通孔は、前記上側免震部の外径より大きい内径の上側孔部分と、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しい内径の下側孔部分とを有し、前記上側孔部分に前記上側免震部が収納されている、
請求項１に記載の建築物の免震構造。

【請求項3】

前記上側孔部分の内径は、前記第１上側ワッシャが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされている、
請求項２に記載の建築物の免震構造。

【請求項4】

前記下側孔部分の内径は、前記アンカーボルトが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされている、
請求項２又は３に記載の建築物の免震構造。

【請求項5】

前記第１減衰材及び第２減衰材は、ゴム厚さが２～２０ｍｍ程度である、
請求項３又は４に記載の建築物の免震構造。

【請求項6】

前記第１下側ワッシャの内径及び外径は、前記第１減衰材の内径及び外径にほぼ等しい、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の建築物の免震構造。

【請求項7】

前記第２上側ワッシャ及び第２減衰材の中心孔の内径は、前記土台の貫通孔の内径と同等もしくはそれ以上である、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の建築物の免震構造。

【請求項8】

前記下側免震部の第２上側ワッシャの中心孔の孔径は、前記上側免震部の第１上側及び下側ワッシャの外径と等しい、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の建築物の免震構造。

【請求項9】

貫通孔が設けられた土台と、前記土台の下方に配された基礎とを有する建築物に用いる免震アンカーであり、
前記土台の貫通孔を通じて嵌挿されるアンカーボルトと、
前記土台の上側に設けられ第１上側ワッシャと第１下側ワッシャとが第１減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第１上側ワッシャ、前記第１下側ワッ
シャ及び前記第１減衰材の中心孔を貫通している上側免震部と、
前記土台と前記基礎との間に設けられ第２上側ワッシャと第２下側ワッシャとが第２減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第２上側ワッシャ、前記第２下側ワッシャ及び前記第２減衰材の中心孔を貫通している下側免震部とを備え、
前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第１上側ワッシャの中心孔よりも大径であり、
前記土台の貫通孔の内径は、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、
前記第２上側ワッシャ、前記第２減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第２下側ワッシャの内径より大径である、ことを特徴とする免震アンカー。

【請求項10】

前記土台の貫通孔が、前記上側免震部の外径より大きい内径の上側孔部分と、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しい内径の下側孔部分とを有し、
前記上側免震部が前記上側孔部分に収納されている、
請求項９に記載の建築物の免震アンカー。

【請求項11】

前記第１上側ワッシャの外径は、前記上側孔部分の内径において、前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされている、
請求項１０に記載の免震アンカー。

【請求項12】

前記下側孔部分の内径は、前記アンカーボルトが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされている、
請求項１０又は１１に記載の建築物の免震構造。

【請求項13】

前記第１減衰材及び第２減衰材は、ゴム厚さが２～２０ｍｍ程度である、
請求項１１又は１２に記載の免震アンカー。

【請求項14】

前記第１下側ワッシャの内径及び外径は、前記第１減衰材の内径及び外径にほぼ等しい、
請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の免震アンカー。

【請求項15】

前記第２上側ワッシャ、及び第２減衰材の中心孔の内径は、前記土台の貫通孔の内径と同等もしくはそれ以上である、
請求項１０乃至請求項１４のいずれか１項に記載の免震アンカー。

【請求項16】

前記下側免震部の第２上側ワッシャの中心孔の孔径は、前記上側免震部の第１上側及び下側ワッシャの外径と等しい、
請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載の免震アンカー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の損傷を減少させる建築物の免震構造に関する。

【背景技術】

【0002】

地震時に建築物の損傷を減少させるために、アンカーボルトに硬質ゴムを設けた防振アンカーが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－３１０１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記特許文献１記載の技術では、アンカーボルトを曲げる（曲げやすくする）構造となっているので、アンカーボルトの抵抗が大きく、十分な免震効果を得ることができない。つまり、１棟あたり百数十本のアンカーボルト（アンカー筋）が入るため、地震時のアンカーボルトの曲げ抵抗が大きく、土台が動かず、十分に免震効果を発揮できない。

【0005】

本発明は、土台の貫通孔でアンカーボルトの曲げ抵抗に対応することで、十分な免震効果を得ることができ、非常に安価で施工（設置）が容易である建築物の免震構造及び免震アンカーを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る一の態様の建築物の免震構造は、建築物の土台に貫通孔が設けられ、前記貫通孔を通じてアンカーボルトが嵌挿されて、前記土台が基礎に取り付けられている建築物の免震構造であって、前記土台の上側に設けられ第１上側ワッシャと第１下側ワッシャとが第１減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第１上側ワッシャ、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔を貫通している上側免震部と、前記土台と前記基礎との間に設けられ第２上側ワッシャと第２下側ワッシャとが第２減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第２上側ワッシャ、前記第２下側ワッシャ及び前記第２減衰材の中心孔を貫通している下側免震部とを備え、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第１上側ワッシャの中心孔よりも大径であり、前記土台の貫通孔の内径は、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、前記第２上側ワッシャ、前記第２下側ワッシャ及び第２減衰材の中心孔の内径は、前記土台の貫通孔の内径よりも大きいことを特徴とする。

【0007】

ここで、減衰材としては，弾性体や粘弾性体が用いられ、高減衰ゴムが含まれる。このようにすれば、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、第１上側ワッシャの中心孔の内径よりも大径であり、土台の貫通孔の内径は、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、アンカーボルトが第１上側ワッシャ、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔を貫通しているので、土台の貫通孔で、アンカーボルトが曲がらないように、アンカーボルトに曲げ抵抗が生じないように対応することができ、第１及び第２減衰材による２カ所での変形によって高い免震効果を得ることができる。

【0008】

この場合、前記土台の貫通孔は、前記上側免震部の外径より大きい内径の上側孔部分と、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しい内径の下側孔部分とを有し、前記上側孔部分に前記上側免震部が収納されていることが望ましい。

【0009】

また、前記上側孔部分の内径は、前記第１上側ワッシャが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされていることが望ましい。

【0010】

そして、前記下側孔部分の内径は、前記アンカーボルトが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされていることが望ましい。

【0011】

また、前記第１減衰材及び第２減衰材は、ゴム厚さが２～２０ｍｍ程度であることが望ましい。

【0012】

また、前記第１下側ワッシャの内径及び外径は、前記第１減衰材の内径及び外径にほぼ等しい、ことが望ましい。

【0013】

前記第２上側ワッシャ及び第２減衰材の中心孔の内径は、前記土台の貫通孔の内径と同等もしくはそれ以上である、ことが望ましい。
さらに、前記下側免震部の第２上側ワッシャの中心孔の孔径は、前記上側免震部の第１上側及び下側ワッシャの外径と等しい、ことが望ましい。

【0014】

本発明に係る一の態様の免震アンカーは、貫通孔が設けられた土台と、前記土台の下方に配された基礎とを有する建築物に用いる免震アンカーであり、前記土台の貫通孔を通じて嵌挿されるアンカーボルトと、前記土台の上側に設けられ第１上側ワッシャと第１下側ワッシャとが第１減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第１上側ワッシャ、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔を貫通している上側免震部と、前記土台と基礎との間に設けられ第２上側ワッシャと第２下側ワッシャとが第２減衰材を挟んで接合されてなる構造で前記アンカーボルトが前記第２上側ワッシャ、前記第２下側ワッシャ及び前記第２減衰材の中心孔を貫通している下側免震部とを備え、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第１上側ワッシャの中心孔よりも大径であり、前記土台の貫通孔の内径は、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、前記第２上側ワッシャ、前記第２減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、前記第２下側ワッシャの内径より大径であることを特徴とする。

【0015】

この場合、前記土台の貫通孔が、前記上側免震部の外径より大きい内径の上側孔部分と、前記第１下側ワッシャ及び前記第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しい内径の下側孔部分とを有し、前記上側免震部が前記上側孔部分に収納されていることが望ましい。

【0016】

また、前記第１上側ワッシャの外径は、前記上側孔部分の内径において、前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされていることが望ましい。

【0017】

そして、前記下側孔部分の内径は、前記アンカーボルトが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさとされていることが望ましい。

【0018】

また、前記第１減衰材は、ゴム厚さが２～２０ｍｍ程度であることが望ましい。

【0019】

また、前記第１下側ワッシャの内径及び外径は、前記第１減衰材の内径及び外径にほぼ等しいことが望ましい。

【0020】

また、前記第２上側ワッシャ及び第２減衰材の中心孔の内径は、前記土台の貫通孔の内径と同等もしくはそれ以上である、ことが望ましい。
さらに、前記下側免震部の第２上側ワッシャの中心孔の孔径は、前記上側免震部の第１上側及び下側ワッシャの外径と等しい、ことが望ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明は、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔の内径はほぼ等しく、第１上側ワッシャの中心孔の内径よりも大径であり、土台の貫通孔の内径は、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔の内径とほぼ等しいものであり、アンカーボルトが第１上側ワッシャ、第１下側ワッシャ及び第１減衰材の中心孔を貫通しているので、土台の貫通孔で、アンカーボルトが曲がらないように、アンカーボルトに曲げ抵抗が生じないように対応することができ、第１及び第２減衰材による２カ所での変形によって高い免震効果を得ることができる。また、非常に安価で施工（設置）が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る建築物の免震構造の一実施形態を示す説明図である。

【図2】前記免震構造における上側免震部近傍の説明図である。

【図3】第１上側ワッシャの平面図である。

【図4】第１下側ワッシャの平面図である。

【図5】第２上側ワッシャの平面図である。

【図6】第２下側ワッシャの平面図である。

【図7】作用の説明図である。

【図8】作用の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

【0024】

図１は本発明に係る建築物の免震構造の一実施形態を示す説明図、図２は前記免震構造における上側免震部近傍の説明図、図３は第１上側ワッシャの平面図、図４は第１下側ワッシャの平面図、図５は第２上側ワッシャの平面図、図６は第２下側ワッシャの平面図である。

【0025】

図１に示すように、建築物の土台１に鉛直方向に貫通する貫通孔１ａが設けられ、その貫通孔１ａを通じてアンカーボルト２が嵌挿（遊嵌）されて、基礎３に取り付けられている。そして、土台１の上側には上側免震部１１が、土台１と基礎３との間に下側免震部２１がそれぞれ配置されて、建築物の免震構造が構成されている。なお、４は取付けのためのナットである。

【0026】

上側免震部１１は、図２～図４に示すように、第１上側ワッシャ１２と、第１下側ワッシャ１３と、それらの間に挟まれてそれらに接合されてなる環状の第１減衰材１４とを備える。つまり、第１上側ワッシャ１２と第１下側ワッシャ１３とが第１減衰材１４を挟んで接合されて、上側免震部１１となっている。そして、アンカーボルト２が、第１上側ワッシャ１２、第１下側ワッシャ１３及び第１減衰材１４の中心孔１２ａ，１３ａ，１４ａを貫通している。

【0027】

下側免震部２１は、第２上側ワッシャ２２（図５参照）と、第２下側ワッシャ２３（図６参照）と、それらの間に挟まれてそれらに接合されてなる円柱状の第２減衰材２４とを備える。つまり、第２上側ワッシャ２２と第２下側ワッシャ２３とが第２減衰材２４を挟んで接合されて、下側免震部２１となっている。そして、アンカーボルト２が、第２上側ワッシャ２２、第２下側ワッシャ２３及び第２減衰材２４の中心孔２２ａ，２３ａ，２４ａを貫通している。

【0028】

第１下側ワッシャ１３及び第１減衰材１４の中心孔１３ａ，１４ａの内径はほぼ等しく、第１上側ワッシャ１２の中心孔１２ａの内径よりも大径である。第１下側ワッシャ１２の外径は、第１減衰材１４の外径にほぼ等しい。なお、第１上側ワッシャ１２の中心孔１２ａの内径は、アンカーボルト２に対応する大きさである。

【0029】

また、土台１の貫通孔１ａの内径は、第１下側ワッシャ１３及び第１減衰材１４の中心孔１３ａ，１４ａの内径とほぼ等しくなっている。

【0030】

そして、第２上側ワッシャ２２及び第２減衰材２４の中心孔２３ａ，２４ａの内径も、土台１の貫通孔１ａの内径にほぼ等しくなっている。

【0031】

土台１の貫通孔１ａは、上側免震部１１（第１上側ワッシャ１２、第１下側ワッシャ１３及び第１減衰材１４）の外径より大きい内径の上側孔部分１ａａ（ざぐり孔）と、それより内径が小さい下側孔部分１ａｂを有する。上側孔部分１ａａの内部に上側免震部１１全体が収納されている。下側孔部分１ａｂの内径は、前記ボルトが前記第１減衰材のゴム厚さの４倍以下の長さを半径方向に変位可能な大きさである。これは、アンカーボルト２のネジ径の２．８～３．０倍程度の大きさである。

【0032】

上側孔部分１ａａの内径は、第１上側ワッシャ１２が半径方向に第１減衰材１４のゴム厚さの４倍以下の長さを変位可能な大きさとされている。第１減衰材１４は、ゴム厚さが２～２０ｍｍ（好ましくは、２～６ｍｍ）程度である。

【0033】

第２上側ワッシャ２２、及び第２減衰材２４の中心孔２２ａ，２４ａの内径はほぼ等しく、第２下側ワッシャ２３の中心孔２３ａの内径よりも大径である。なお、第２下側ワッシャ２３の中心孔２３ａの内径は、この実施の形態では、アンカーボルト２に対応する大きさである。第１上側ワッシャ１２の中心孔１２ａの内径とともに、第２下側ワッシャ２３の中心孔２３ａの内径もアンカーボルト２に対応する大きさとしているので、土台１が動いた際のずれを防止することができる。

【0034】

続いて、作用について説明する。

【0035】

図７に示すように、図７矢印方向の揺れがあると、基礎３に対し土台１が図７矢印方向に変位しようとするので、土台１の変位に伴う第１下側ワッシャ１３及び第２上側ワッシャ２２の変位に従って第１及び第２減衰材１４，２４が変形して、前記揺れを吸収する。

【0036】

このとき、第１上側ワッシャ１２及び第２下側ワッシャ２３の中心孔１２ａ，２３ａの内径はアンカーボルト２に対応する大きさであるので、変位しない第１上側ワッシャ１２及び第２下側ワッシャ２３と一緒にアンカーボルト２は残ることになるが、アンカーボルト２が貫通する中心孔１３ａ，１４ａ及び下側孔部分１ａｂの内径がアンカーボルト２のネジ径よりも大きいので、土台１の変位によりアンカーボルト２は曲がることなく、中心孔１３ａ，１４ａ及び下側孔部分１ａｂ内で、その直線状態のまま相対変位する。

【0037】

それから、図７に示すように、前記揺れの反動で、土台１が図７矢印方向に揺れると、土台１の変位に伴う第１下側ワッシャ１３及び第２上側ワッシャ２２の変位に従って減衰材１４，２４が変形して、前記揺れの反動を吸収する。このときも、アンカーボルト２は曲がることなく、直線状態を維持する。

【0038】

このように、土台１の変位に伴う第１下側ワッシャ１３及び第２上側ワッシャ２２の変位に従って、アンカーボルト２が曲がることなく、減衰材１４，２４の弾性変形が繰り返され、土台１（建築物）の揺れが効率的に減衰される。

【0039】

アンカーボルト２が曲がることはないので、土台１と基礎３との関係は、最終的には初期状態（図１参照）に戻ることになる。

【0040】

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

【0041】

例えば、下側免震部２１の第２上側ワッシャ２２の中心孔２２ａの孔径を、上側免震部１１の第１上側及び下側ワッシャ１２，１３の外径と等しくすることができる。このようにすれば、中心孔２２ａを打ち抜いた部分の２枚を利用して、第１上側及び下側ワッシャ１２，１３を形成することができ、コストダウンが図れる。

【符号の説明】

【0042】

１ 土台
１ａ 貫通孔
１ａａ 上側孔部分
１ａｂ 下側孔部分
２ アンカーボルト
３ 基礎
４ ナット
１１ 上側免震部
１２ 第１上側ワッシャ
１２ａ 中心孔
１３ 第１下側ワッシャ
１３ａ 中心孔
１４ 第１減衰材
１４ａ 中心孔
２１ 下側免震部
２２ 第２上側ワッシャ
２２ａ 中心孔
２３ 第２下側ワッシャ
２３ａ 中心孔
２４ 第２減衰材
２４ａ 中心孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】