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公開番号2025075583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186864
出願日2023-10-31
発明の名称コイルバネ付き動滑車を用いた免震構造およびそれを有する建築物
出願人学校法人近畿大学
代理人個人
主分類F16F 15/06 20060101AFI20250508BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】建築物の支承装置以外に地震の際の揺れに対する復元力を有する免震構造を提供する。
【解決手段】基礎と建物床下面との間に設置される免震構造であって、前記基礎に固定され、内部にワイヤ固定端と、表面にワイヤ繰り出し孔が設けられた筐体と、前記ワイヤ固定端に一端が固定され、前記ワイヤ繰り出し孔を通って、前記建物床下面に他端が固定されたワイヤと、前記筐体内に固定されたバネと前記バネに連結された動滑車で構成されるバネ付き動滑車を有し、前記ワイヤは前記ワイヤに張力がかかった際に、前記バネを伸ばす方向で前記動滑車に係回されていることを特徴とする免震構造は、復元力を有する免震構造を提供できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基礎と建物床下面との間に設置される免震構造であって、
前記基礎に固定され、内部にワイヤ固定端と、表面にワイヤ繰り出し孔が設けられた筐体と、
前記ワイヤ固定端に一端が固定され、前記ワイヤ繰り出し孔を通って、前記建物床下面に他端が固定されたワイヤと、
前記筐体内に固定されたバネと前記バネに連結された動滑車で構成されるバネ付き動滑車を有し、
前記ワイヤは前記ワイヤに張力がかかった際に、前記バネを伸ばす方向で前記動滑車に係回されていることを特徴とする免震構造。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記ワイヤ繰り出し孔の縁には摩擦低減手段が設けられている請求項１に記載された免震構造。
【請求項３】
さらに前記筐体内に固定された固定滑車を有し、
前記ワイヤは、前記動滑車と前記固定滑車に係回されている請求項２に記載された免震構造。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一の請求項に記載された免震構造を有する建築物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、戸建免震住宅を対象に、積層ゴム支承の付加曲げモーメントによる梁の補強や，大変形時の硬化現象による地震時応答の増大などが生じない免震システムを構築するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
免震構造は耐震性能が高く、加速度応答を大幅に低減することができるため、大地震後も建物機能を維持することが可能である。戸建住宅に免震構造を適用する場合、建物自重支持および長周期化のため弾性すべり支承や転がり支承に加え、建物を初期位置に戻す復元力を付加するため天然ゴム系積層ゴム支承が組み合わせて用いられる。
【０００３】
特許文献１には、下部構造から上部構造に伝達する地震力を軽減するための免震装置であって、下部構造に固定される下部プレートと、上部構造に固定される上部プレートと、上部プレートと下部プレートの間に緊結された積層ゴムと、積層ゴムに並列して設けられ、上部プレート又は下部プレートのいずれか一方に緊結され、上部プレート又は下部プレートのいずれか他方と水平方向に滑動可能としたすべり支承部と、を備えてなることを特徴とする免震装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－００９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、天然ゴム系積層ゴム支承の付加曲げモーメントによる梁の補強とそれに伴うコスト増や、大きなせん断変形が生じた場合に積層ゴムの硬化現象（ハードニング現象）による上部構造の地震時応答の増大など問題があり、建物に損傷が生じて継続利用ができない可能性が高まる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて想到されたものであり、建築物の支承装置以外に地震の際の揺れに対する復元力を有する免震構造を提供するものである。
【０００７】
より具体的に本発明に係る免震構造は、
基礎と建物床下面との間に設置される免震構造であって、
前記基礎に固定され、内部にワイヤ固定端と、表面にワイヤ繰り出し孔が設けられた筐体と、
前記ワイヤ固定端に一端が固定され、前記ワイヤ繰り出し孔を通って、前記建物床下面に他端が固定されたワイヤと、
前記筐体内に固定されたバネと前記バネに連結された動滑車で構成されたバネ付き動滑車を有し、
前記ワイヤは前記ワイヤに張力がかかった際に、前記バネを伸ばす方向で前記動滑車に係回されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る免震構造は、動滑車の変位増幅特性を逆に利用することで、免震層の水平変位量に対してコイルバネの変形量を小さくすることが可能となる。さらに、動滑車の数により変位増幅率を調整することができるため、コイルバネを弾性範囲に留めることが容易にできる。したがって、常に安定した復元力を得ることができ、大地震後の残留変位を小さくすることができる。
【０００９】
また、積層ゴムでは免震層の水平変位に伴う付加曲げモーメントが発生するが、本発明に係る免震構造では軸方向力で力を伝達するため、柱直下など適切な接続箇所とすることで付加曲げモーメントを非常に小さくすることができる。梁や柱の軸方向力は増大するが、付加曲げモーメントに対する補強に比べて、非常に軽微な補強で済ますことができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明に係る免震構造の構成を示す図である。
本発明においてワイヤが係回されていない場合を説明する図である。
図１でワイヤに張力がかかった場合の各部の動きを示す図である。
固定滑車を組み合わせた構成を示す図である。
さらに固定滑車とバネ付き動滑車を増やした構成を示す図である。
全ての滑車をバネ付き動滑車にした場合の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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