JP4310549B2

JP4310549B2 - 構造体用耐震システム

Info

Publication number: JP4310549B2
Application number: JP2007328579A
Authority: JP
Inventors: 信夫平
Original assignee: 信夫平; 平英寿; 平雅彦
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP2009150112A

Description

本発明は、適宜建築構造体等に於いて、例えば、コンクリート製基礎等の地盤側構造体と木製土台等の耐震側構造体との間に介装することによって、優れた耐震性を発揮できるようにした構造体用耐震システムに係るもので、あらゆる方向の震動に対してこれを確実に且つ素早く吸収でき、衝撃に対してこれを確実に且つ円滑に緩衝でき、しかも、構成が簡素で、耐久性に優れ、量産に適し、経済的となるような構造体用耐震システムに関するものである。

従来、この種の構造体用耐震システムとしては、種々のものが開示されており、例えば、特許文献１に示すような構築物の耐震支持装置がある。
これは、構築物の土台をコンクリート基礎上に載設する支持装置であって、土台と基礎の間に、略皿状凹部を有する皿状支持体と、前記凹部に接するボール状支持体及びばね等の緩衝手段とを、複数組配設し、前記ボール状支持体を、土台に緩衝ばねを介して上下動自在に装着された支持杆の下端に、回転自在に嵌装し、前記皿状支持体を前記基礎に上向きに固定したものである。
更に、移動規制手段は、内部にコイルばね又は圧力流体及びピストンロッド端に設けたピストンを収容した緩衝シリンダと、該シリンダの頭部に固着したボールと、前記ピストンロッド外端に連結されたボールと、土台及び基礎に対向状に取付けたボール受体とにより構成されている。

ところが、前述の如き耐震支持装置にあっては、一つのボール状支持体が皿状支持体の略皿状凹部を転動するようになっているため、ボール状支持体が大きな荷重に耐え難い難点や、安定性が悪い難点や、振動を吸収し難いと共に、振動の素早い吸収が行い難い等の難点があった。

また、移動規制手段にあっては、シリンダの頭部に固着したボールと、ピストンロッド外端に連結された係止ボールと、土台及び基礎に対向状に取付けたボール受体とで係止されているため、例えば、比較的大きな振動に対する追動がスムーズに行い難い難点があった。更に、比較的大きな荷重があった場合に、係止ボールがボール受体から逸脱してしまう虞れ等もあった。

そのため、本願発明者は、前述のような難点等を解消すべく、特許文献２に示すような構造体用耐震システムを創出した。
これは、適宜間隔を隔てて配される地盤側構造体と耐震側構造体との間に、複数の耐震連結装置と免震装置を介装して構成される構造体用耐震システムであって、前記耐震連結装置は、地盤側構造体に適宜手段で固定される下部側取付具と、耐震側構造体に適宜手段で固定される上部側取付具とを結ぶように装着され、更に、略円筒状のケースと、このケースの下部開口部分に装着される下部蓋体と、ケースの上部開口部分に装着される上部蓋体と、下部蓋体の挿通孔に摺動自在に挿通される下部ロッドと、上部蓋体の挿通孔に回動自在に挿通される上部ロッドと、ケースに内装されると共に、下部ロッドの基端部分に装着されるスプリング受と、ケースに内装されると共に、上部ロッドの基端部分に装着されるベアリング受と、下部蓋体とスプリング受の間に縮装される弾性スプリングと、上部蓋体とベアリング受の間に介装されるスラストベアリングとを備え、前記免震装置は、耐震連結装置の近傍に配され、更に、地盤側構造体に適宜手段で固定される取付板と、耐震側構造体に適宜手段で固定される取付板と、この一対の取付板の間に介装される下部受盤及び中央部受盤及び上部受盤と、下部受盤と中央部受盤の間、及び中央部受盤と上部受盤の間に夫々介装される複数の球体とを備え、下部受盤の上面には、平面略円環状を呈し且つ幅方向に於いて湾曲面となる球体受溝部を形成し、中央部受盤の上下面には、平面略円環状を呈し且つ幅方向に於いて湾曲面となる球体受溝部を夫々形成し、上部受盤の下面には、平面略円環状を呈し且つ幅方向に於いて湾曲面となる球体受溝部を形成し、複数の球体は、下部受盤の球体受溝部と中央部受盤の球体受溝部の間、及び中央部受盤の球体受溝部と上部受盤の球体受溝部の間に夫々介装されるよう構成したものである。

特許第２８３１３１３号公報特開２００６−１２５５０３公報

そして、本願発明者は、前述の発明に満足することなくこれを改良することで、更に優れた構造体用耐震システムを提供できるようにすべくその研究、開発を継続してきたものである。
すなわち、あらゆる方向の震動に対してこれをより確実に且つ素早く吸収でき、衝撃に対してこれをより確実に且つ円滑に緩衝でき、より優れた耐震性を発揮できるようにすることや、大きな荷重に対してより耐え易くすると共に、より安定性を良くして、振動をより吸収し易くすると共に、振動のより素早い吸収を可能とすることや、構成を簡素にし、耐久性に優れたものとし、取扱い易いものとすること等を課題として取り組んできたものである。

しかして、前述の如き課題を達成できるようにすべく、請求項１記載の構造体用耐震システムにあっては、適宜間隔を隔てて配される地盤側構造体Ｇと耐震側構造体Ｈとの間に、複数の免震装置Ａと耐震連結装置Ｂを介装して構成される構造体用耐震システムであって、前記免震装置Ａは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部受盤１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部受盤３と、下部受盤１と上部受盤３の間に介装される中央部受盤２と、下部受盤１と中央部受盤２の間、及び中央部受盤２と上部受盤３の間に夫々介装される複数の球体４とを備え、下部受盤１の上面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部５を形成すると共に、その中央部分に中央突起部８を形成し、上部受盤３の下面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部７を形成し、中央部受盤２は、前記中央突起部８が収容可能となるような中央円孔１３を有する略平面円環厚板状に形成すると共に、その上下面には平面略円環状を呈する球体受溝部６を夫々形成し、複数の球体４は、下部受盤１の球体受溝部５と中央部受盤２の球体受溝部６の間、及び中央部受盤２の球体受溝部６と上部受盤３の球体受溝部７の間に夫々介装されるよう構成し、前記耐震連結装置Ｂは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部側取付具Ｂ１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部側取付具Ｂ２とを結ぶように装着され、内蔵される弾発スプリング３５の弾発力が、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に引き戻すように作用するよう構成する手段を採用した。

また、請求項２記載の構造体用耐震システムにあっては、前記耐震連結装置Ｂは、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダー３０、３１と、この一対のシリンダー３０、３１に内装される弾発スプリング３５と、一対のシリンダー３０、３１の両端部分に装着される一対のリンク取付プレート３３、３４と、この一対のリンク取付プレート３３、３４の上端部分に設けた取付部と上部側取付具Ｂ２の取付リング４６、及び一対のリンク取付プレート３３、３４の下端部分に設けた取付部と下部側取付具Ｂ１の取付リング４７を夫々結ぶように配される複数の連結リンク４５とを有し、上部側取付具Ｂ２の取付リング４６と、下部側取付具Ｂ１の取付リング４７との相互の間隔が大きくなる場合に、一対のリンク取付プレート３３、３４の相互の間隔が小さくなると共に、弾発スプリング３５を弾性圧縮するように構成する手段を採用した。

更に、請求項３記載の構造体用耐震システムにあっては、前記下部側取付具Ｂ１は、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される基盤６０と、この基盤６０の上部に配されると共に挿通円孔７１を有する固定盤６１と、この固定盤６１の下面に複数の球体６５を介して接触する可動下盤６２と、固定盤６１の上面に複数のボール６６を介して接触する可動上盤６３と、可動下盤６２及び可動上盤６３に貫通装着されると共に、挿通円孔７１内を移動可能な取付杆６４と、この取付杆６４の上端部分に固定される取付リング４７とを有し、取付杆６４が所定範囲内で水平方向に移動可能となるよう構成する手段を採用した。

従って、請求項１記載の構造体用耐震システムによれば、例えば、基礎等の地盤側構造体Ｇと土台等の耐震側構造体Ｈとの間に介装することで、あらゆる方向の震動に対してこれを確実に且つ素早く吸収でき、衝撃に対してこれを確実に且つ円滑に緩衝でき、優れた耐震性を発揮できるようになる。しかも、構成が簡素で、安定性、耐久性に優れ、取扱い易く、量産に適し、経済的な構造体用耐震システムとなる。

そして、免震装置Ａは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部受盤１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部受盤３と、下部受盤１と上部受盤３の間に介装される中央部受盤２と、下部受盤１と中央部受盤２の間、及び中央部受盤２と上部受盤３の間に夫々介装される複数の球体４とを備え、下部受盤１の上面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部５を形成すると共に、その中央部分に中央突起部８を形成し、上部受盤３の下面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部７を形成し、中央部受盤２は、前記中央突起部８が収容可能となるような中央円孔１３を有する略平面円環厚板状に形成すると共に、その上下面には平面略円環状を呈する球体受溝部６を夫々形成し、複数の球体４は、下部受盤１の球体受溝部５と中央部受盤２の球体受溝部６の間、及び中央部受盤２の球体受溝部６と上部受盤３の球体受溝部７の間に夫々介装されるよう構成したので、大きな荷重に対して複数の球体４で耐え易くなると共に、安定性が良くなり、振動を吸収し易くなると共に、振動の素早い吸収が可能となる。
すなわち、あらゆる方向（前後、左右、上下）の振動（衝撃）に対して、このエネルギーが、下部受盤１と中央部受盤２の間の複数の球体４と、中央部受盤２と上部受盤３の間の複数の球体４とによって中央部受盤２の水平回転に変換できるようになると共に、各球体４の自由な回転に変換できるようになり、振動（衝撃）の吸収（緩衝）が素早く且つスムーズに行えるようになる。

特に、下部受盤１の上面の球体受溝部５の溝底部を円環平坦面とし、上部受盤３の下面の球体受溝部７の溝底部を円環平坦面としたので、複数の球体４は、ころがり摩擦抵抗（或いは滑り摩擦抵抗）の少ない円環に沿う方向及び円環の幅方向（円環に沿う方向以外の方向を含む）にスムーズに移動できるようになり、振動を受けたときに、その振動の方向に移動した後、次第に円環に沿った方向に中央部受盤２が回転するようになる。
加えて、下部受盤１の上面の球体受溝部５の中央部分に中央突起部８を形成してあるので、振動を受けたときに、その振動の方向に中央部受盤２が移動した後は、中央部受盤２の中央円孔１３の内周側面が中央突起部８に接触することで（しかも、中央部受盤２の外周側面が下部受盤１の球体受溝部５の外がわ内周側面に接触しない状態で）、中央部受盤２の振動の方向への移動向きを、回転方向に確実に誘導するようになり、中央部受盤２の水平回転への変換がよりスムーズに行えるものとなる。

それから、耐震連結装置Ｂは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部側取付具Ｂ１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部側取付具Ｂ２とを結ぶように装着され、内蔵される弾発スプリング３５の弾発力が、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に引き戻すように作用するよう構成したので、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とが離れ過ぎてしまうのを耐震連結装置Ｂで確実に防止できるようになると共に、振動を弾発スプリング３５で吸収できるようになり、しかも、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に確実に引き戻せるようになる。

また、請求項２記載の構造体用耐震システムによれば、例えば、基礎等の地盤側構造体Ｇと、基礎の上に載置される土台等の耐震側構造体Ｈとの間で、優れた耐震性を発揮でき、あらゆる方向の震動に対してこれを確実に且つ素早く吸収でき、衝撃を確実に且つ円滑に緩衝できる。しかも、構成が簡素で、取扱い易く、量産に適し、経済的で、本発明の構造体用耐震システムに最適な耐震連結装置Ｂとなる。

そして、比較的大きな振動に対する追動がスムーズに行えるようになり、比較的大きな荷重が加えられた場合でも、損傷することなく、確実な作動が期待でき、耐久性の優れたものとなる。

特に、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダー３０、３１と、この一対のシリンダー３０、３１に内装される弾発スプリング３５とを備えているので、基礎等の地盤側構造体Ｇと、基礎の上に載置される土台等の耐震側構造体Ｈとの間に、比較的コンパクトに設置できるようになり、設置し易く、取扱い易い耐震連結装置Ｂとなる。しかも、弾発スプリング３５をより長く設定することが無理なくできるようになり、その建築構造体に応じた最適な耐震性能を発揮できるようになる。

更に、請求項３記載の構造体用耐震システムによれば、下部側取付具Ｂ１に於いても優れた耐震性を発揮できるようになり、あらゆる方向の震動に対してこれを確実に且つ素早く吸収でき、衝撃を確実に且つ円滑に緩衝できるようになる。しかも、構成が簡素で、取扱い易く、量産に適し、経済的で、本発明の構造体用耐震システムに最適な下部側取付具Ｂ１となる。

特に、比較的大きな振動に対して取付杆６４が所定範囲内で水平方向に移動するようになり、優れた耐震性を発揮でき、あらゆる方向の震動に対してこれを確実に且つ素早く吸収でき、衝撃を確実に且つ円滑に緩衝できるようになる。しかも、球体６５とボール６６により、振動に対する追動がスムーズに行えるようになり、比較的大きな荷重が加えられた場合でも、損傷することなく、確実な作動が期待でき、耐久性の優れたものとなる。

以下、本発明を図示例に基づいて説明すると、次の通りである。
本発明は、例えば、適宜建築構造体等に於いて、コンクリート製基礎等の地盤側構造体Ｇと、木製土台等の耐震側構造体Ｈとの間に適宜介装することによって、優れた耐震性を発揮できるようにした構造体用耐震システムで、適宜位置に配される複数の免震装置Ａと複数の耐震連結装置Ｂとからなるものである。
そして、免震装置Ａは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部受盤１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部受盤３と、下部受盤１と上部受盤３の間に介装される中央部受盤２と、下部受盤１と中央部受盤２の間、及び中央部受盤２と上部受盤３の間に夫々介装される複数の球体４とを備えている。
更に、下部受盤１の上面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部５を形成すると共に、その中央部分に中央突起部８を形成し、上部受盤３の下面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部７を形成し、中央部受盤２は、前記中央突起部８が収容可能となるような中央円孔１３を有する略平面円環厚板状に形成すると共に、その上下面には平面略円環状を呈する球体受溝部６を夫々形成し、複数の球体４は、下部受盤１の球体受溝部５と中央部受盤２の球体受溝部６の間、及び中央部受盤２の球体受溝部６と上部受盤３の球体受溝部７の間に夫々介装されるよう構成してある。
一方、耐震連結装置Ｂは、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される下部側取付具Ｂ１と、耐震側構造体Ｈに適宜手段で固定される上部側取付具Ｂ２とを結ぶように装着され、内蔵される弾発スプリング３５の弾発力が、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に引き戻すように作用するよう構成してある。

また、前記耐震連結装置Ｂは、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダー３０、３１と、この一対のシリンダー３０、３１に内装される弾発スプリング３５と、一対のシリンダー３０、３１の両端部分に装着される一対のリンク取付プレート３３、３４と、この一対のリンク取付プレート３３、３４の上端部分に設けた取付部と上部側取付具Ｂ２の取付リング４６、及び一対のリンク取付プレート３３、３４の下端部分に設けた取付部と下部側取付具Ｂ１の取付リング４７を夫々結ぶように配される複数の連結リンク４５とを有するものとする。
そして、上部側取付具Ｂ２の取付リング４６と、下部側取付具Ｂ１の取付リング４７との相互の間隔が大きくなる場合に、一対のリンク取付プレート３３、３４の相互の間隔が小さくなると共に、弾発スプリング３５を弾性圧縮するように構成してある。

更に、前記下部側取付具Ｂ１は、地盤側構造体Ｇに適宜手段で固定される基盤６０と、この基盤６０の上部に配されると共に挿通円孔７１を有する固定盤６１と、この固定盤６１の下面に複数の球体６５を介して接触する可動下盤６２と、固定盤６１の上面に複数のボール６６を介して接触する可動上盤６３と、可動下盤６２及び可動上盤６３に貫通装着されると共に、挿通円孔７１内を移動可能な取付杆６４と、この取付杆６４の上端部分に固定される取付リング４７とを有するものとし、取付杆６４が所定範囲内で水平方向に移動可能となるよう構成してある。

本発明の構造体用耐震システムの実施例について説明すると、先ず、図２乃至図６に示す免震装置Ａは、適宜建築構造体の基礎等の地盤側構造体Ｇに、適宜手段で水平に固定（埋め込みボルトや、アンカーボルトや、ナットや、或いは、スペーサーブロックＡ１や、その他のスペーサー等を介して固定）される下部受盤１と、適宜建築構造体の土台等の耐震側構造体Ｈに、適宜手段で水平に固定（ボルトや、ナットや、或いは、スペーサー等を介して固定）される上部受盤３と、下部受盤１と上部受盤３の間に水平に介装される中央部受盤２と、下部受盤１と中央部受盤２の間、及び中央部受盤２と上部受盤３の間に夫々介装される複数の球体４とを備えている。

前記下部受盤１は、例えば、適宜金属材（或いは、比較的強度がある適宜複合材でも良い）によって略円形厚板状に構成されており、その上面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦状となるような比較的深く幅広な球体受溝部５が形成されている。しかも、その下部周縁部分にはフランジ部分が形成され、このフランジ部に穿設した複数の透孔を利用して、下部受盤１を地盤側構造体ＧやスペーサーブロックＡ１や地盤側構造体Ｇに固定される取付板等に固定できるよう形成されている。
ところで、球体受溝部５は、その溝底部が円環平坦状となるように形成して、円環方向や幅方向等への球体４のころがり摩耗抵抗（或いは滑り摩擦抵抗）が小さくなるようにしてある。
更に、下部受盤１の上面中央部分には、例えば、略円柱状の中央突起部８が突設されており、この中央突起部８の上端面には、雌ネジ部９が穿設されている。そして、中央突起部８の上部には、これを囲繞すると共に、正逆回転自在となるように回動カップ１０が装着されている。
尚、この回動カップ１０は、上部が天板で閉鎖された円筒状に形成され、その天板に穿設した挿通孔１１に、前記雌ネジ部９に螺着される取付ネジ１２が挿通されて、中央突起部８上部に対して水平方向に正逆回転自在となるよう形成されている。

前記上部受盤３は、例えば、適宜金属材（或いは、比較的強度がある適宜複合材でも良い）によって略円形厚板状に構成されており、その下面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦状となるような比較的浅く（或いは深くても良い）幅広な球体受溝部７が形成されている。しかも、その上部周縁部分にはフランジ部分が形成され、このフランジ部に穿設した複数の透孔を利用して、上部受盤３を耐震側構造体Ｈや耐震側構造体Ｈに固定される取付板等に固定できるように形成されている。
ところで、球体受溝部７は、その溝底部が円環平坦状となるように形成して、円環方向や幅方向等への球体４のころがり摩耗抵抗（或いは滑り摩擦抵抗）が小さくなるようにしてある。

前記中央部受盤２は、例えば、適宜金属材（或いは、比較的強度がある適宜複合材でも良い）によって形成されると共に、その中央に比較的大きな中央円孔１３を有する略円環厚板状に構成されている。更に、その上下面には、下部受盤１の球体受溝部５や上部受盤３の球体受溝部７と同芯となるような平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦状となるような比較的幅狭な球体受溝部６が形成されている。
尚、中央円孔１３は、その内周側面が回動カップ１０に接触したときに、中央部受盤２の外周側面が、下部受盤１の外側壁の内周側面（球体受溝部５の外がわ内周側面）に接触しないように形成されている。すなわち、中央部受盤２が円環方向にスムーズに回転できるように形成されている。しかも、回動カップ１０が中央部受盤２の中央円孔１３内周側面との接触抵抗を低減するように形成してある。
ところで、球体受溝部６は、その幅方向に於いて僅かに湾曲するように形成してあっても良い。このとき、球体受溝部６の幅方向の湾曲面の曲率半径は、球体４の曲率半径より大きくなるように設定され、球体４と球体受溝部６との接点を小さくして、球体４自身のころがり摩耗抵抗（或いは滑り摩擦抵抗）が小さくて済むようにする。しかも、振動（衝撃）時に於いて、球体４はころがり摩擦抵抗（或いは滑り摩擦抵抗）のより少ない方向（球体受溝部６の円周方向）に動くようになる。

前記球体４は、例えば、適宜金属材によって球形状に構成されており、下部受盤１の球体受溝部５と中央部受盤２の球体受溝部６の間や、上部受盤３の球体受溝部７と中央部受盤２の球体受溝部６の間に、ある程度の間隔を隔てた状態で夫々複数配設してある（図４参照）。

ところで、前述のように構成される免震装置Ａが振動を受けると、例えば、その振動の方向に中央部受盤２が移動し、中央部受盤２の中央円孔１３の内周側面が中央突起部８（回動カップ１０）に接触する（中央部受盤２の外周側面は下部受盤１の球体受溝部５の外がわ内周側面に接触しない）。すると、中央部受盤２の振動の方向への移動向きが、中央突起部８（回動カップ１０）と中央円孔１３の内周側面との接触の仕方により、左右どちらかの回転方向に誘導され、中央部受盤２は、水平回転（或いは、中央突起部８を支点として中心が移動しながら回転）するようになる。

また、図７乃至図９に示す免震装置Ａは、前述の免震装置Ａに、保持板２０と、保持フレーム２２と、スペーサーリング２３と、囲繞体２５とを加えたものである。

そして、前記保持板２０は、例えば、適宜金属材や適宜複合材等によって略円板状に形成され、その外周寄り部分には、複数の球体４の保持孔２１が設けられたものである。すなわち、保持板２０は、中央部受盤２の上面部分と下面部分に夫々配されて、複数の球体４を保持孔２１に収容することにより、球体４の配列状態を確実に維持できるように形成したものである。

更に、前記保持フレーム２２は、例えば、中央部受盤２の外周部分と、一対の保持板２０の外周部分とを共に抱持するように装着され、保持板２０が中央部受盤２に対して脱落することなく、しかも、中央部受盤２に対して回転可能となるように設けられたものである。

前記スペーサーリング２３は、例えば、保持フレーム２２と中央部受盤２の上下面との間の空間を、保持板２０の厚み以上に夫々維持できるように設けられたもので、保持板２０自体の回転を阻止しないようにしたものである。

前記囲繞体２５は、例えば、適宜伸縮可能な材料等によって略蛇腹筒状に形成されて、下部受盤１と上部受盤３との間を囲繞できるように形成されている。すなわち、下部受盤１と上部受盤３の間に砂や埃等が侵入して、球体４のスムーズな転動等を阻害することがないように設けられたものである。

ところで、球体受溝部５、６、７と球体４の接触部分には、例えば、潤滑油やグリース等で構成される適宜潤滑剤を設けてあっても良い。すなわち、この潤滑剤は、球体４の磨耗を抑制すると共に、その動きを良くし（球体４がより滑らかに転がったり滑ったりできる）、しかも、球体４や、球体受溝部５、６、７の防食性を向上せしめるようになる。

更に、図１０及び図１１に示す耐震連結装置Ｂは、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダー３０、３１と、この一対のシリンダー３０、３１に内装される弾発スプリング３５と、一対のシリンダー３０、３１の両端部分に装着される一対のリンク取付プレート３３、３４と、これらを貫通するロッド３２と、一対のリンク取付プレート３３、３４の上端部分に設けた取付部と上部側取付具Ｂ２の取付リング４６、及び一対のリンク取付プレート３３、３４の下端部分に設けた取付部と下部側取付具Ｂ１の取付リング４７を夫々斜めに結ぶように配される複数の連結リンク４５とからなっている。
そして、上部側取付具Ｂ２の取付リング４６と、下部側取付具Ｂ１の取付リング４７との相互の間隔が大きくなる場合に、連結リンク４５を介して一対のリンク取付プレート３３、３４の相互の間隔が小さくなると共に、弾発スプリング３５を弾性圧縮する。それから、この弾発スプリング３５に蓄積された弾発力が解放されると、一対のリンク取付プレート３３、３４の相互の間隔が大きくなると共に、連結リンク４５を介して取付リング４６と取付リング４７の間隔を小さくし、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に引き戻すように構成されている。

前記一対のシリンダー３０、３１は、例えば、適宜金属材（或いは、比較的強度がある適宜複合材でも良い）によって構成され、一方のシリンダー３０は、一端部が閉鎖された円筒状を呈し、他方のシリンダー３１は、他端部が閉鎖された円筒状を呈すると共に、その一端部分が一方のシリンダー３０内に摺動可能に挿入され、水平方向で伸縮自在となるように構成されている。

前記ロッド３２は、例えば、適宜金属棒材によって構成され、一対のシリンダー３０、３１や、リンク取付プレート３３、３４や、弾発スプリング３５を貫通するように配され、その両端部分には、ナット３６、３７が螺着可能な雄ネジ部が夫々設けてある。

前記一対のリンク取付プレート３３、３４は、例えば、適宜金属材（或いは、比較的強度がある適宜複合材でも良い）によって構成され、一方のリンク取付プレート３３は、その中央にロッド３２の挿通孔が穿設されると共に、その上下端部に連結リンク４５の取付部（取付孔）が形成され、一方のシリンダー３０の一端がわに配されている。また、他方のリンク取付プレート３４は、その中央にロッド３２の挿通孔が穿設されると共に、その上下端部に連結リンク４５の取付部（取付孔）が形成され、他方のシリンダー３０の他端がわに配されている。

前記弾発スプリング３５は、例えば、コイルスプリング状に形成され、一対のシリンダー３０、３１内に収容されており、一対のリンク取付プレート３３、３４が相互に接近すると圧縮され、蓄積された弾発力によって一対のリンク取付プレート３３、３４（取付リング４６と取付リング４７）を元の間隔に戻すように作用する。

図中３８は、一方のシリンダー３０の内周面と、他方のシリンダー３１の外周面との間に介装される複数の小さなボールで、このボール３８によって、一対のシリンダー３０、３１の伸縮がよりスムーズに行われるように形成されたものである。

図中３９は、例えば、適宜弾性材等によって略蛇腹筒状に形成される弾性カバーで、この弾性カバー３９は、一方のシリンダー３０と他方のシリンダー３１の隙間から砂や埃等が入らないようにするためのもので、その一端が一方のシリンダー３０の他端部分に固定され、その他端が他方のシリンダー３１の他端部分に固定されている。

図中４０は、例えば、略有底円筒状を呈し、一方のリンク取付プレート３３（或いは、他方のリンク取付プレート３４、或いは、一対のリンク取付プレート３３、３４）に固定されるカバーケースで、このカバーケース４０は、一対のリンク取付プレート３３、３４が接近して、リンク取付プレート３３、３４からロッド３２の端部が大きく突出しても、これが収まるように構成されたもので、作業者の安全性や防塵性等が向上するように配慮されたものである。

前記連結リンク４５は、例えば、適宜金属製の鎖等によって構成され、一対のリンク取付プレート３３、３４の上下端の取付部と、取付リング４６、４７とを夫々確実に且つ強固に連結できるように構成されている。しかも、図のように斜めに配されることにより、鉛直方向の力を水平方向の力に（或いはその逆に）スムーズに変換できるように形成されている。

前記取付リング４６は、上部側取付具Ｂ２の下端部に配され、前記取付リング４７は、下部側取付具Ｂ１の上端部に配されている。

そして、図１２は、他の実施例における耐震連結装置Ｂを示し、この耐震連結装置Ｂは、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダー３０、３１と、この一対のシリンダー３０、３１に内装される弾発スプリング３５と、一対のシリンダー３０、３１の両端部分に装着される一対のリンク取付プレート３３、３４と、一対の分割ロッド５０、５１と、一対のリンク取付プレート３３、３４の上端部分に設けた取付部と上部側取付具Ｂ２の取付リング４６、及び一対のリンク取付プレート３３、３４の下端部分に設けた取付部と下部側取付具Ｂ１の取付リング４７を夫々結ぶように配される複数の連結リンク４５とからなっている。
そして、上部側取付具Ｂ２の取付リング４６と、下部側取付具Ｂ１の取付リング４７との相互の間隔が大きくなる場合に、一対のリンク取付プレート３３、３４の相互の間隔が小さくなると共に、弾発スプリング３５を弾性圧縮し、この弾発スプリング３５の弾発力によって、下部側取付具Ｂ１と上部側取付具Ｂ２とを所定位置に引き戻すように構成されている。

前記一対の分割ロッド５０、５１は、例えば、適宜金属材によって形成され、先端がわのネジ棒部と、基端がわのスプリング受部５２、５３とによって構成されている。
そして、一方の分割ロッド５０は、そのネジ棒部が一方のシリンダー３０の底壁部と、一方のリンク取付プレート３３とを貫通すると共に、一方のナット３６が螺着され、他方の分割ロッド５１は、そのネジ棒部が他方のシリンダー３１の底壁部と、他方のリンク取付プレート３４とを貫通すると共に、他方のナット３７が螺着されるようにしてある。

図中５４は、例えば、適宜樹脂材等によって略筒状に形成されるカバーで、このカバー５４は、一方のシリンダー３０と他方のシリンダー３１の隙間から砂や埃等が入らないようにするためのもので、一方のシリンダー３０の他端部分に螺着されている。

それから、図１３及び図１４に示す下部側取付具Ｂ１は、地盤側構造体Ｇにアンカーボルト等によって固定される基盤６０と、この基盤６０の上部に水平に配される固定盤６１と、この固定盤６１の下面に複数の球体６５を介して接触する可動下盤６２と、固定盤６１の上面に複数のボール６６を介して接触する可動上盤６３と、可動上盤６３の上方に配される弾性クッション材６８と、この弾性クッション材６８の上方に配される押えプレート６７と、可動下盤６２及び可動上盤６３及び弾性クッション材６８及び押えプレート６７に貫通装着される取付杆６４と、この取付杆６４の上端部分に固定される取付リング４７とを有するものである。しかも、固定盤６１の中央には、挿通円孔７１が穿設され、この挿通円孔７１に挿通される取付杆６４が、挿通円孔７１内で水平方向に移動可能となるよう構成されたものである。

前記基盤６０は、例えば、適宜金属材等によって構成され、地盤側構造体Ｇに固定されるベース部と、このベース部上面に立設される側壁部とからなる。

前記固定盤６１は、適宜金属材等によって板状に形成され、基盤６０のベース部に対して平行となるように配されると共に、基盤６０の側壁部上端部分に載置されるようにしてある。しかも、固定盤６１は、長尺なボルト・ナットを介して基盤６０に固定されている。
更に、固定盤６１の挿通円孔７１寄り下面には、略幅狭円環状の球体受溝部が形成されており、球体６５が転動可能となるように形成されている。

前記可動下盤６２は、例えば、適宜金属材等によって円板状に形成され、基盤６０のベース部と固定盤６１との間に水平に配されると共に、取付杆６４の下端部分にナット６９を介して固定されている。
しかも、その上面部分には、略幅広円環状の球体受溝部７０が形成されており、球体６５が転動可能となるように形成されている。尚、前記球体受溝部７０と、挿通円孔７１と、複数の球体６５とによって、可動下盤６２は水平に移動できるように構成されている。

前記可動上盤６３は、例えば、適宜金属材等によって円板状に形成され、固定盤６１の上面に複数のボール６６を介して接触すると共に、その中央孔部分に取付杆６４が摺動可能に挿通されている。
しかも、その外周寄り下面部分には、略幅狭円環状の球体受溝部が形成されており、ボール６６が転動可能となるように収容されている。尚、複数のボール６６によって、可動上盤６３は水平に移動できるように構成されている。

前記取付杆６４は、例えば、適宜金属材等によって略棒状に形成され、上から、押えプレート６７と、弾性クッション材６８と、可動上盤６３と、可動下盤６２とを貫通するように形成されている。しかも、取付杆６４の先端部分には、ナット６９によって可動下盤６２を固定し、取付杆６４の上端寄りには、押えプレート６７を固定し、この押えプレート６７の下方に配される弾性クッション材６８によって可動上盤６３を下方に圧迫すると共に、可動上盤６３と可動下盤６２で固定盤６１を上下から挟圧できるように形成されている。
また、取付杆６４の上端部分には取付リング４７が螺着されている。

尚、前記球体受溝部７０は、その外周がわから中心に向う方向に於いて、漸次低くなるような傾斜状態に形成しておき、可動下盤６２の中心部分が、複数の球体６５の中央部分（挿通円孔７１の中心部分）に自動的に移動するようにしても良い。

図中７２は、押えプレート６７と固定盤６１の間を覆う囲繞カバーで、この囲繞カバー７２は、ボール６６や球体６５に砂や埃等が付着するのを阻止できるように設けられたものである。

ところで、耐震システムの具体的構成、免震装置Ａの具体的構成、形状、寸法、材質、数、配設位置、スペーサーブロックＡ１の具体的構成、形状、寸法、材質、下部受盤１の具体的構成、形状、寸法、材質、中央部受盤２の具体的構成、形状、寸法、材質、上部受盤３の具体的構成、形状、寸法、材質、球体４の具体的構成、形状、寸法、材質、数、配設位置、球体受溝部５の具体的構成、形状、寸法、球体受溝部６の具体的構成、形状、寸法、球体受溝部７の具体的構成、形状、寸法、中央突起部８の具体的構成、形状、寸法、雌ネジ部９の具体的構成、寸法、回動カップ１０の具体的構成、形状、寸法、材質、挿通孔１１の具体的構成、形状、寸法、取付ネジ１２の具体的構成、形状、寸法、材質、中央円孔１３の具体的構成、形状、寸法、保持板２０の具体的構成、形状、寸法、材質、保持孔２１の具体的構成、形状、寸法、数、配設位置、保持フレーム２２の具体的構成、形状、寸法、材質、スペーサーリング２３の具体的構成、形状、寸法、材質、囲繞体２５の具体的構成、形状、寸法、材質、耐震連結装置Ｂの具体的構成、形状、寸法、材質、下部側取付具Ｂ１の具体的構成、形状、寸法、材質、上部側取付具Ｂ２の具体的構成、形状、寸法、材質、シリンダー３０、３１の具体的構成、形状、寸法、材質、ロッド３２の具体的構成、形状、寸法、材質、リンク取付プレート３３、３４の具体的構成、形状、寸法、材質、弾発スプリング３５の具体的構成、形状、寸法、材質、ナット３６、３７の具体的構成、形状、寸法、材質、ボール３８の具体的構成、形状、寸法、材質、数、弾性カバー３９の具体的構成、形状、寸法、材質、カバーケース４０の具体的構成、形状、寸法、材質、連結リンク４５の具体的構成、形状、寸法、材質、取付リング４６の具体的構成、形状、寸法、材質、取付リング４７の具体的構成、形状、寸法、材質、分割ロッド５０、５１の具体的構成、形状、寸法、材質、スプリング受部５２、５３の具体的構成、形状、寸法、材質、カバー５４の具体的構成、形状、寸法、材質、基盤６０の具体的構成、形状、寸法、材質、固定盤６１の具体的構成、形状、寸法、材質、可動下盤６２の具体的構成、形状、寸法、材質、可動上盤６３の具体的構成、形状、寸法、材質、取付杆６４の具体的構成、形状、寸法、材質、球体６５の具体的構成、形状、寸法、材質、数、押えプレート６７の具体的構成、形状、寸法、材質、弾性クッション材６８の具体的構成、形状、寸法、材質、ナット６９の具体的構成、寸法、材質、球体受溝部７０の具体的構成、形状、寸法、挿通円孔７１の具体的構成、形状、寸法、囲繞カバー７２の具体的構成、形状、寸法、材質、地盤側構造体Ｇの具体的構成、形状、寸法、耐震側構造体Ｈの具体的構成、形状、寸法等は、図示例のもの等に限定されることなく適宜自由に設定、変更できるものである。

構造体用耐震システムを例示する部分正面図である。免震装置を例示する分解斜視図である。免震装置を例示する縦断正面図である。免震装置を例示する横断平面図である。免震装置の作動状態を例示する縦断正面図である。免震装置の作動状態を例示する横断平面図である。免震装置の他の実施例を示す分解斜視図である。免震装置の他の実施例を示す縦断正面図である。免震装置の他の実施例を示す横断平面図である。耐震連結装置を例示する部分切欠正面図である。耐震連結装置を例示する側面図である。耐震連結装置の他の実施例を示す部分切欠正面図である。下部側取付具を例示する一部切欠正面図である。下部側取付具の部分断面図である。

符号の説明

Ａ免震装置
Ａ１スペーサーブロック
１下部受盤
２中央部受盤
３上部受盤
４球体
５球体受溝部
６球体受溝部
７球体受溝部
８中央突起部
９雌ネジ部
１０回動カップ
１１挿通孔
１２取付ネジ
１３中央円孔
２０保持板
２１保持孔
２２保持フレーム
２３スペーサーリング
２５囲繞体
Ｂ耐震連結装置
Ｂ１下部側取付具
Ｂ２上部側取付具
３０シリンダー
３１シリンダー
３２ロッド
３３リンク取付プレート
３４リンク取付プレート
３５弾発スプリング
３６ナット
３７ナット
３８ボール
３９弾性カバー
４０カバーケース
４５連結リンク
４６取付リング
４７取付リング
５０分割ロッド
５１分割ロッド
５２スプリング受部
５３スプリング受部
５４カバー
６０基盤
６１固定盤
６２可動下盤
６３可動上盤
６４取付杆
６５球体
６６ボール
６７押えプレート
６８弾性クッション材
６９ナット
７０球体受溝部
７１挿通円孔
７２囲繞カバー
Ｇ地盤側構造体
Ｈ耐震側構造体

Claims

適宜間隔を隔てて配される地盤側構造体と耐震側構造体との間に、複数の免震装置と耐震連結装置を介装して構成される構造体用耐震システムであって、前記免震装置は、地盤側構造体に適宜手段で固定される下部受盤と、耐震側構造体に適宜手段で固定される上部受盤と、下部受盤と上部受盤の間に介装される中央部受盤と、下部受盤と中央部受盤の間、及び中央部受盤と上部受盤の間に夫々介装される複数の球体とを備え、下部受盤の上面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部を形成すると共に、その中央部分に中央突起部を形成し、上部受盤の下面には、平面略円環状を呈し且つその溝底部が円環平坦面となる球体受溝部を形成し、中央部受盤は、前記中央突起部が収容可能となるような中央円孔を有する略平面円環厚板状に形成すると共に、その上下面には平面略円環状を呈する球体受溝部を夫々形成し、複数の球体は、下部受盤の球体受溝部と中央部受盤の球体受溝部の間、及び中央部受盤の球体受溝部と上部受盤の球体受溝部の間に夫々介装されるよう構成し、前記耐震連結装置は、地盤側構造体に適宜手段で固定される下部側取付具と、耐震側構造体に適宜手段で固定される上部側取付具とを結ぶように装着され、内蔵される弾発スプリングの弾発力が、下部側取付具と上部側取付具とを所定位置に引き戻すように作用するよう構成したことを特徴とする構造体用耐震システム。
前記耐震連結装置は、略水平方向で伸縮自在となるように形成される一対のシリンダーと、この一対のシリンダーに内装される弾発スプリングと、一対のシリンダーの両端部分に装着される一対のリンク取付プレートと、この一対のリンク取付プレートの上端部分に設けた取付部と上部側取付具の取付リング、及び一対のリンク取付プレートの下端部分に設けた取付部と下部側取付具の取付リングを夫々結ぶように配される複数の連結リンクとを有し、上部側取付具の取付リングと、下部側取付具の取付リングとの相互の間隔が大きくなる場合に、一対のリンク取付プレートの相互の間隔が小さくなると共に、弾発スプリングを弾性圧縮するように構成したことを特徴とする請求項１記載の構造体用耐震システム。
前記下部側取付具は、地盤側構造体に適宜手段で固定される基盤と、この基盤の上部に配されると共に挿通円孔を有する固定盤と、この固定盤の下面に複数の球体を介して接触する可動下盤と、固定盤の上面に複数のボールを介して接触する可動上盤と、可動下盤及び可動上盤に貫通装着されると共に、挿通円孔内を移動可能な取付杆と、この取付杆の上端部分に固定される取付リングとを有し、取付杆が所定範囲内で水平方向に移動可能となるよう構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の構造体用耐震システム。