免震方法及び免震台
【課題】 構造が簡単、設置も容易でコスト的にも有利となり、大きな設備から家庭の棚、机に至るまで簡単に適用することができる免震方法及び免震台を提供する。
【解決手段】 建物の床面と家具等との間に、低摩擦材からなる摺動シート１２、１３とこれをバックアップするクッションシート１１、１４を重ねた摺動部材を一対介在させ、対向して配置される一対の摺動シート１２、１３の間の摺動作用により地震による振動を軽減させる。床面側の摺動部材を枠体２１内に配置し、両摺動部材の相対変位量を見込んで床面側に配置される摺動部材の周囲に移動代を余分に設け、該移動代を緩衝材２３で覆ってもよい。両摺動部材の周囲の少なくとも一部を接合し、もしくは弾性結合部材４３で結び、両摺動部材の相対変位量を抑制、もしくは相対移動を原点復帰させることができる。一対の摺動部材を複数重ね合わせることで地震によるショックを軽減させることができる。
【解決手段】 建物の床面と家具等との間に、低摩擦材からなる摺動シート１２、１３とこれをバックアップするクッションシート１１、１４を重ねた摺動部材を一対介在させ、対向して配置される一対の摺動シート１２、１３の間の摺動作用により地震による振動を軽減させる。床面側の摺動部材を枠体２１内に配置し、両摺動部材の相対変位量を見込んで床面側に配置される摺動部材の周囲に移動代を余分に設け、該移動代を緩衝材２３で覆ってもよい。両摺動部材の周囲の少なくとも一部を接合し、もしくは弾性結合部材４３で結び、両摺動部材の相対変位量を抑制、もしくは相対移動を原点復帰させることができる。一対の摺動部材を複数重ね合わせることで地震によるショックを軽減させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生時に、家具、設備、棚にある商品など、建物内外にある物品の倒壊、損壊、落下を回避、軽減するための免震方法、及び免震台に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震は建物自身の倒壊、損壊を招くのみならず、建物が倒壊に至らない場合にあっても、建物内部若しくはその周辺にある家具、什器、装飾品等、事務所や工場では機械、設備、備品等、商店等では棚、棚にある商品等（本明細書では、これらを総称して「家具等」という。）が倒壊、損壊に至ることがよく見られる。従来行われていたこれらへの対策は、対象となる家具等を物理的に固定することであった。例としては、棚類を壁に対して固定する、天井との間で倒壊防止用バーを設置する、設備を床面に固定するなどであった。しかしながら、地震力は未定の周期、加速度、速度、変位からなる波形から構成されるため、そのような地震力に対してこれらの転倒防止策では必ずしも万全ではなかった。また、商店等では商品棚が固定できても、その棚に置かれた商品の落下を防ぐものとはならなかった。
【０００３】
地震による被害を回避する方策として、建物自身を耐震構造、制震構造、免震構造にすることが行われている。しかしながらこれらの技術は、建物の新築時でなければ適用することはできず、後付けによる対応は一般には不可能である。これに対して、建物は別としても、少なくとも家具等の損壊を防ぐため、上述のような物理的な転倒防止策に加えて、地震に伴う揺れが家具等に直接伝達されることを防ぐ技術、すなわち、床面と家具等の間に介在させて地震の揺れを吸収するための装置が、従来技術においても開示されている。具体例として、積層ゴム体を利用して床面の揺れを吸収する装置（例えば、特許文献１参照。）、磁気浮動機構を利用して家具等を非接触状態に維持する装置（例えば、特許文献２参照。）、空気ばねを利用して家具等を浮上支承する装置（例えば、特許文献３参照。）、ローラによる転がりを利用して家具等を滑らす装置（例えば、特許文献４参照。）等が見られる。これらは、免震装置、免震台、あるいは除振装置、除振台などと呼ばれている。本明細書では、これらを一括総称して「免震台」と呼ぶものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０９９５４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２３２８４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０３５９４号公報
【特許文献４】特開２００８−３０９２０６号公報
【特許文献５】特開２０１１−４７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記先行技術文献に記載されたような従来技術による免震台では、いずれも構造が複雑で大掛かりなものであった。比較的大きな機械装置等に適用はできても、例えば商店の商品棚、家庭内での家具等への適用は困難であった。したがって、本発明は従来技術とは異なって、構造が簡単であり、設置も容易でコスト的にも有利となり、さらに大きな設備から家庭の棚、机などに至るまで簡単に適用することができる新たな構造を備えた免震台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】
本発明では、摺動作用、すなわち、床面と家具等との間に摺動部材を介在させ、両者間の相対的な滑り（摺動）により揺れを吸収して上記課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。なお、従来技術においても摺動作用を利用する装置が開示されてはいたが（例えば、特許文献５参照。）、これによれば、摺動部材に留まらず、可動部材、可動支持部材、復元用のばねを装備するなど、やはり構造複雑で取扱いが困難であることに変わりはなかった。本願発明は、よりシンプルな構造を備えた摺動型の免震台、並びに免震方法を提供するものである。
【０００７】
本発明による１つの態様は、建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊や損壊から守るための免震方法であって、低摩擦材からなる摺動シートと該摺動シートをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとから構成される摺動部材の一対を、双方の前記摺動部材の摺動シート面同士が対向するよう重ね合わせて建物の床面と前記家具等との間に介在させ、前記対向する一対の摺動シート間の摺動作用により、および／または前記クッションシートの減衰作用により、床面から前記家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする免震方法に関する。
【０００８】
前記一対の摺動部材は、これを複数重ね合わせて建物の床面と家具等との間に配置し、もしくは該複数を個別に建物の床面と家具等との間に配置して地震による振動を軽減させるようにしてもよい。
【０００９】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部の間を接合することにより、または弾性連結部材で結ぶことにより、前記一対の摺動部材間の相対変位量を制限し、もしくは相対移動した前記一対の摺動部材を原点復帰させるよう構成することができる。また、前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに振動吸収部材を取り付けることにより、地震による垂直方向の振動をさらに吸収させることができる。
【００１０】
本発明に係る他の態様は、建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊もしくは損壊から守るため、建物の床面と前記家具等の間に配置される免震台であって、低摩擦材からなる摺動シートと、これをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとからなる摺動部材の一対から構成され、前記一対の摺動部材の各摺動シートの面同士が対向するよう重ね合わされ、該摺動シート間の摺動作用、および／または前記クッションシートの減衰作用によって地震による振動を軽減するよう構成されていることを特徴とする免震台に関する。
【００１１】
前記一対の摺動部材の内の床面側に配置される摺動部材の周囲に、両摺動部材の相対移動を見込んだ移動代を家具等の側に配置される摺動部材に対して余分に設けることができる。前記床面側に配置される摺動部材を枠体内に配置し、その際に家具等の側に配置される摺動部材の該枠体に対する移動を緩衝する緩衝材を前記移動代の上に設けてもよい。
【００１２】
前記一対の摺動部材間の相対移動を容認もしくは拘束する、解除可能な拘束機構をさらに備えてもよい。
【００１３】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートには、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する振動吸収部材を取り付けることができる。
【００１４】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部、もしくは周囲全体を接合し、あるいは前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部を弾性結合部材で結び、該一対の摺動部材の相対変位量を制限し、もしくは該一対の摺動部材間の相対移動を原点復帰させるよう構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る免震台の実施により、従来技術に対してはるかに構造が簡単、安価であり、設置，取扱い、管理も容易な免震台、及び免震方法を提供することができる。また、前記一対の摺動部材からなる免震台を２個、３個と積上げ、多層免震台構造とすることによって、大きな衝撃エネルギを持った地震でも相対移動量を大きくとることができ、ショックを和らげ、かつ原点復帰機構をも併せ持つ機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る免震台を示す正面部分断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る免震台を示す斜視部分断面である。
【図３】図２に示す免震台の他の態様を示す斜視部分断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る免震台を示す斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係る免震台を示す斜視図である。
【図６】図５に示す免震台の他の態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願発明の第１の実施の形態に係る免震台について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる免震台１０を示しており、図１は、免震台１０を床面に垂直な断面で示したものである。図１において、免震台１０は、床面５０に対して敷設された第１のクッションシート１１と、第１のクッションシート１１の上に敷設された一対の低摩擦材からなる第１、第２の摺動シート１２、１３と、両摺動シート１２、１３の上にさらに敷設された第２のクッションシート１４とから構成されている。図１では一般住宅への適用がされた例であり、床面５０は木材のフロアーで、免震台１０の上にはカーペット５１が敷かれ、さらにその上には一例としてテレビ５２が置かれたテレビ台５３が載せられている。なお、図面では便宜的に免震台１０を構成する第１、第２の摺動シート１２、１３の間に隙間を設けて描いているが、これは説明容易化のためであって、実際にはこれらは密着するように重ね合されている。これは、以下に記す各実施の形態においても同様である。
【００１８】
第１のクッションシート１１は直接又は間接（例えば、マット類などを介して）床面に接するよう敷設され、これによって床面の凹凸をクッションシート１１の柔軟性で吸収する。このためクッションシート１１は凹凸のある床面と密着する柔軟性のある材料を使用することが好ましく、本実施の形態では１．５ｍｍ厚のゴム系防水シートを使用している。材質的には、この他にアスファルトシート、ゴムシート、ゴムマット（バラストマット）、プラスチックシートなど、床面の凹凸が吸収できる他の材料が使用されてもよい。クッションシート１１の板厚は、床面の凹凸が吸収でき、かつ使用時の違和感を生じない程度の必要十分な厚さであればよく、１．５ｍｍは単なる例示である。クッションシート１１の作用により、床面の凹凸が吸収され、後述する両摺動シート１２、１３間の摩擦を軽減する役割を果たす。なお、工場や倉庫などで床面がコンクリートとなる場合には、耐アルカリ性を備えた材料からなるクッションシートを使用することが耐久性を高めるものとなる。この場合には、コンクリートの床面からの水分浸入を防ぐ役割をも果たすものとなる。
【００１９】
次に、第１のクッションシート１１の上に、摺動面を構成する第１の摺動シート１２と、さらのその上に同じく摺動面を構成する第２の摺動シート１３が一対となって敷設される。この敷設時に、下側に位置する第１の摺動シート１２を第１のクッションシート１１に粘着材又は接着材等を使って部分的又は全面的に密着・溶着固定してもよい。その上にある第２の摺動シート１３は第１の摺動シート１２との間で摺動自在の状態にある。この第１および第２の摺動シート１２、１３の間で地震の揺れを吸収するものとなる。このため、両者摺動シート１２、１３の間の静摩擦係数は、できるだけ低いものであること好ましい。本実施の形態では、いずれの摺動シート１２、１３とも０．０７５ｍｍ厚のフッ素樹脂シートを使用している。これによる両摺動シート１２、１３の間の静摩擦係数は、後述するように約０．２に収めることができる。
【００２０】
フッ素樹脂シートを構成するフッ素樹脂材料としては、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンポリプロピレンコーポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレンポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコーポリマー（ＰＦＡ）などが含まれるが、これらには限定されない。
【００２１】
後段の［表１］に示すように、本願発明者らの実験によれば、摺動シートの材質としてこのフッ素樹脂シート同士の組合せが最も低い摩擦係数を示しているが、他の材料として、超高分子ポリエチレンシート（分子量１００万以上が好ましい）の利用も考えられる。一対の摺動シートをフッ素樹脂シートと超高分子ポリエチレンシートとの組合せとした場合、両者間の摩擦係数は約０．２５ほどとなる。これを超高分子ポリエチレンシート同士の組合せとすると、摩擦係数は約０．４ほどに低下する。将来、低摩擦係数のシート材料が新たに開発された場合には本願発明への適用が容易に想定されることであり、本発明はそれらの材料の適用を排除するものではない。本明細書においては、摺動シート間の静摩擦係数は、約０．４以下となることが好ましい。
【００２２】
次に、第２の摺動シート１３の上に第２のクッションシート１４が敷設される。第２のクッションシート１４は、第１のクッションシート１１と同様に、追ってその上に載置される家具等の平面の凹凸を吸収する柔軟性を有している。本実施の形態では、第１のクッションシート１１と同様のゴムシートを使用し、板厚を１．５ｍｍとしているが、これは単なる一例である。第２のクッションシート１４は、第２の摺動シート１３の上に敷設する際、粘着材又は接着材を使って両者を部分的又は全面的に密着固定してもよい。この結果、第１及び第２の摺動シート１２、１３は、これをそれぞれバックアップする第１及び第２のクッションシート１１、１４に挟まれたサンドイッチ構造となる。第１と第２のクッションシート１１、１４は、その材質による特性から減衰作用を備えており、これが地震の際の垂直方向の振動を吸収する効果をも奏するものとなる。本明細書では、摺動シートとクッションシートとから成る組合せを「摺動部材」と呼ぶものとする。一対の摺動部材が、各摺動部材の摺動シートの面を対向して重ね合わされることにより、免震台１０を形成するものとなる。
【００２３】
免震台１０の上に被せられたカーペット５１は任意である。ただし、摺動シート１２、１３の隙間への埃の浸入を防ぎ、あるはい床面に配置された免震台１０の違和感を回避するためにカーペット５１の使用が好ましい。図１では、説明容易化のために免震台１０が厚目に描かれているが、以上の構成とした場合の免震台１０全体の厚さは僅か３．１５ｍｍほどでしかなく、その上にカーペット５１が敷かれていても全く違和感はない。
【００２４】
なお、図１では、大きめの１つの免震台１０によってテレビ台５３全体を支えるものとしているが、支持する家具等が重量物であり、かつ図示のテレビ台５３の脚５３ａにあるように荷重が平面ではなくて幾つかの点に集中するような場合、免震台１０にはその箇所に局部的に応力が集中して摺動シート１２、１３間での滑りが円滑でなくなる場合も考えられる。このような場合の対応として、１つはカーペット５１の代わりに、もしくはカーペット５１に加えて例えば合板ボードのような剛性のある支承板を置き、その上に家具等を載置して荷重を分散させるようにしてもよい。その代替としては、小振りの免震台１０を複数準備し、これに小振りの支承板を載せたものを各脚５３ａと床面５０との間に介在させるようにしてもよい。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態にかかる免震台１０は以下のように動作する。地震の発生により、まず床面５０に揺れが伝わる。この揺れは第１のクッションシート１１に伝わり、これに密着固定された第１の摺動シート１２に伝わる。しかしながら、第１の摺動シート１２と第２の摺動シート１３との間は摩擦係数が低いため、一定の限度までは後者は前者に追従するものの、その限度を超えると両摺動シート１２、１３の間で摺動（滑り）が発生する。第２の摺動シート１３は第２のクッションシート１４に密着固定されており、摺動の発生によって床面５０の揺れがそのまま上方にあるテレビ台５３まで伝達されることはなくなる。
【００２６】
地震の強さは一般に「震度」で表される。内閣府発行の「地震被害想定支援マニュアル」によれば、「震度」と地震の「加速度（gal）」との間は以下の関係にある。
震度 ： 〜４ 〜５弱 〜５強 〜６弱 〜６強 〜７
加速度(gal)： 〜100 〜240 〜520 〜830 〜1470 1471〜
【００２７】
本願発明者らの行った実験によれば、本実施の形態に示す免震台１０を利用した場合、入力加速度（地震の加速度）が約２００galまでは両摺動シート１２、１３の間の滑りはごく僅かであるが、入力加速度が約２００galを越えると顕著な滑りが始まる。例えば、入力加速度が５００galのときは、上方のテレビ台５３における応答加速度は約２００galまで低減する。すなわち、ほぼ震度５強の地震が発生した場合においても、テレビ台５３に伝わる震度は５弱ほどに軽減されるものとなる。これは、入力加速度が２００gal以上となっても、応答加速度は２００galのままほぼ維持されることを意味している。これにより、本来震度５強の地震があった場合には倒壊した恐れのあるテレビ５２が、倒壊することなく保たれる可能性を生むことになる。
【００２８】
地震の周波数で見た場合、ほとんどの地震の卓越周波数（最も振幅が大きい周波数）は１Hzから６Hzであると言われる。この内でも卓越周波数が１Hz〜３Hzの地震が家具の転倒、家屋の倒壊に結びついている。正弦波による加速度と周波数の式を使って、上記掲載マニュアルによる震度と周波数１Hz、２Hz、３Hzの場合の振幅（ｃｍ）を求めた結果を以下に示す。
震度： 〜４ 〜５弱 〜５強 〜６弱 〜６強 〜７
振幅(1Hz)：〜±2.5 〜±6.0 〜±13 〜±21 〜±37 ±37〜
振幅(2Hz)：〜±0.6 〜±1.5 〜±3.3 〜±5.3 〜±9.5 ±9.5〜
振幅(3Hz)：〜±0.3 〜±0.7 〜±1.5 〜±2.3 〜±4.2 ±4.2〜
これによれば、本発明に係る免震台１０を使用した場合、上記の例で震度５強の地震が発生した際に、その周波数が１Hzであるとすると、図１に示すテレビ５２では本来１３cmにもなる地震による振幅が、その半分以下の６cmまで低減できることが分かる。周波数２Hzや３Hzの場合であっても半減以下（それぞれ、３．３ｃｍ→１．５ｃｍ、１．５ｃｍ→０．７ｃｍ）になるのは同様であり、免震台１０を使用することによる効果が顕著であることが分かる。
【００２９】
このように、本実施の形態に係る免震台１０は、「摺動」という作用を利用して極めてシンプルな構造で構成することができ、かつ有効な免震効果を得ることができる。なお、図１において、第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２が、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４よりも長くしてあるのは、地震の際の振幅に応じて両者が相対移動する移動代ｓを見込んだものである。移動代ｓの大きさは、前述の震度と振幅の関係から見込むことができる。地震波の周波数が大きくなると振幅は非常に小さく、逆に周波数が小さくなると振幅は大きくなる。どんな地震でも対応できる移動代ｓは４０ｃｍほどと考えられるが、家具等の据え付け場所の制約条件もあることから、図示の例では移動代ｓを１５cmとし、これにより周波数１Hzの地震であれば震度５強まで、周波数２Hz以上の地震であれば震度７でも対応できるようにしている。地震が収まったのち、両者の間に残留変位が生じ原点復帰させる場合には、テレビ台５３ごとカーペット５１を移動させることで簡単に元の位置に復帰させることができる。カーペット５１は、上方に向けて開放される第１のクッションシート１２の移動代の部分をカバーする寸法とすることが、摺動面間への異物の混入を防ぐ意味で望ましい。
【００３０】
なお、高層ビルにおいては２次モード、３次モードで揺れることがあるため、そのような屋内で使用する際には、上記移動代ｓを大きめに採っておくことが１つの対応策である。ただし、家具等の側の第２の摺動シート１３が、移動代ｓを越えてさらに移動することであっても特に問題はない。その他の対応として、上述したような免震台１０を２つ、もしくはそれ以上の数を重ねて使用し、これによって移動量を確保することが考えられ、これに関しては後述する。また、 摺動作用を利用する免震台１０は、地表面を座標面とするＸ（例えば、南北）方向、Ｙ（同、東西）方向の振動吸収が主体となるが、クッションシート１１、１４の減衰作用によって実際には地表面に垂直なＺ方向の振動をも吸収する効果をも得られることが本願発明者らの実験によって明らかになっており、これに関しても後の実施例において説明する。
【００３１】
本発明に係る摺動作用を利用した免震台と、従来技術による免震台とを比較した場合、以下のような顕著な有利点が見られる。
１）構造が簡単であり、従来技術に比較して大幅なコスト低減となる。
２）設置、撤去、管理が極めて容易である。
３）したがって一般家庭の机などの小物から工場の設備に至るまで、幅広い対象物に利用することができる。
４）単純な摺動であるため、機械的な故障がなく、摺動シート（特にはフッ素樹脂シート）の耐久性が高く、メンテナンスフリーで長い年月にわたって安定使用が可能である。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図２は本実施の形態に係る免震台２０を示しており（手前側の半分を切断して断面を示す）、ここでは免震台をユニット化した商品として提供できる形態を示している。図２において、免震台２０は、第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４を含んでおり、この構成は先の実施の形態に係る免震台１０と同様である。本実施の形態に係る免震台２０は、これに加えて枠体２１と、第２のクッションシート１４の上に被せられるオプションの支承板２２と、第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２の周囲に設けられた移動代をカバーする緩衝材２３とをさらに含んでいる。第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２は、枠体２１内にキッチリ収まるよう寸法採りがされている。移動代の分だけ小さい面積となる第２の摺動シート１３と第２のクッションシート１４、加えて支承板２２がその上に敷設され、全周に残る移動代の上に板状の緩衝材２３が配置されている。
【００３３】
枠体２１は、シート類を保持し、その相対摺動の限界を定めるものとなる。枠体２１は、例えば金属、プラスチック、木材等により製造可能な剛体構造を有するものである。支承板２２は、追ってこの上に載置される設備などの荷重が第２のクッションシート１４に等分布に掛かるように伝達し、これによって第２のクッションシート１４への局部的な応力集中を回避するものである。例えば、机やピアノなどの脚のあるものを載せる場合には支承板２２を備えることが好ましいが、底面が平坦な箱類や装置などであれば、そのまま第２のクッションシート１４の上に直接載せてもよく、従って支承板２２はオプションとして扱うことができる。支承板２２は、金属、合板、パーチクルボード、プラスチックなどから製造可能である。
【００３４】
枠体２１と支承板２２を紐状低硬度ゴムにて部分的に固着することも考えられるが、ゴミの混入が避けられない。緩衝材２３は、地震時に免震台１０の動きをスムーズにさせ、摺動面に埃、ゴミ、異物の混入を防止し、且つ原点復帰機能をもち合わせるものである。緩衝材２３は、耐候性のあるゴム材を利用することが好ましい。図２には、緩衝材２３の断面形状の一例を示している。ここでは、帯状の断面に対して表裏で互い違いに溝状の凹みを設けており、断面をいわば蛇腹状にしている。図示の平面矩形状の免震台２０では、左右、上下に４分割された板状の緩衝材２３をそれぞれの辺に対応して隙間なく配置するよう構成しているが、緩衝材２３を枠体２１の内側形状に合わせて一体で成形してもよい。なお、図２では緩衝材２３が厚目に表示されているが、これは各シート１１〜１４が表示目的のために厚目に描かれているからであって、実際の緩衝材２３は、図の厚さ方向よりも幅方向の方がはるかに長めとなる（先の実施の形態の例でいえば、厚さ約１０ｍｍ（支承板２２の板厚を約８ｍｍとする）に対し、幅は約１５０ｍｍ（図１の幅ｓ）となる。）。なお、支承板２２と緩衝材２３の厚さは諸般の条件を考慮して設定可能である。例えば家具等の幅が広く、これが支承板２２の幅から飛び出すような場合、地震により圧縮されて蛇腹状に折り畳まれた緩衝材２３が家具等の底部で拘束されることがないよう、支障板２３の厚みを大き目に見込むことが望ましい。
【００３５】
以上のように構成された免震台２０の動作は、基本的に先の実施の形態における免震台１０と同様である。本実施の形態に係る免震台２０は、図２に示す要素全体をキットとしてユニットでの商取引を行うことを可能にするものである。購入者は、必要な大きさと形状のユニットを入手し、建物内外の必要な位置に設置するだけでよい。後は保護すべき家具等を免震台２０の上に配置する。地震発生の際、免震台２０内での摺動作用により、支承板２２及び第２の摺動シート１３と第２のクッションシート１４が枠体２１に対して相対移動するが、その移動に応じて緩衝材２３が圧縮、伸長する。特に圧縮側では、緩衝材２３が支承板２２と枠体２１の間に圧縮される。緩衝材２３は断面形状が略蛇腹状であるため、圧縮にしたがって対抗力が増し、これによって支承板２２の上に配置された家具等には、地震の揺れによる不要な衝撃荷重が加わることが回避でき、原点復帰も可能になる。また摺動面への埃、ゴミの混入も防止できる構造となっている。
【００３６】
図２に示す例では、枠体２１と支承板２２との間を結ぶ破線で示す係止具２４が設けられている。係止具２４は、枠体２１側に固定され、支承板２２とは着脱自在に構成されている。係止具２４は免震台２０に設けられる拘束機構であり、これがセットされているときには摺動シート１２、１３の間での摺動が拘束される。係止には、はめ合い機構、差込み機構、マジックテープ（登録商標：マジックバンド）などが利用可能である。係止具２４は、例えば免震台２０上に配置された商品を乗せたパレットをフォークリフタで乗り上げて取り出す場合などに、免震台２０での摺動動作を一次的に回避するために使用される。これは、他の実施の形態に示す免震台においても同様に用いられてもよい。この際、第１の実施の形態に示すような枠体２１や支承板２２を含まない構成にあっても、第１のクッションシート１１と第２のクッションシート１４、もしくは第１の摺動シート１２と第２の摺動シート１３とをまたいで固定するマジックテープ(登録商標）等の係止具２４が利用可能である。
【００３７】
なお、先に「建物内外」としたのは、本発明にかかる免震台は必ずしも建物内部のみでの使用に限定されず、例えば建物外の軒先下にストックする型具、設備、在庫品の保管などに対しても利用可能であることを意味する。ただし、建物そのものの防振対策への適用に関しては除外される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係る免震台２０の他の態様を示している。ここでは、免震台２０は平面が略円形に形成されており、略円形の枠体２１の内側にピッタリ収まるように第１のクッションシート１１と第１の摺動シート１２が配置され、その上に面積の小さい第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４、及びオプションとなる支承板２２が配置されている。両者の間にある移動代の上には、環状の緩衝材２３が配置され、これによってユニット化が形成される。破線で示す係止具２４がさらに設けられてもよい。
【００３９】
図２及び図３からも明らかなように、本実施の形態に係る免震台２０は、その大きさ、形状は任意に選択可能である。図２に示す形態では事務所内の机や工場内の設備への適用、さらには建物の床面全体への適用も可能である。図３に示す形態では、設備等の各脚に１つずつ小型のものが配置されても良く、あるいは設備等のために大型のものが単独で使用されても良い。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施の形態に係る免震台３０を示しており、免震台３０は、図１に示すものと同様に第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４がその順で重ねられて形成されている。図は、クッションシート１１、１４として柔軟性に富む１．５ｍｍ厚のゴム系防水シートを使用した例を図式化したものである。本実施の形態の免震台３０では、それらの各シートが周囲の少なくとも一部、好ましくは全周囲で接合されている点を特徴としている。接合方法は、例えば接着、融着など、所定の接合強度が得られるものであれば任意である。免震台３０には、支承板３１が載置されることが好ましく、家具等は支承板３１の上に配置される。
【００４１】
図４（ｂ）は、地震発生時の免震台３０の状況を示している。地震の揺れにより、床面側に位置する第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２に対し、家具等（図示せず）の側に位置する支承板３１が第２の摺動シート１３及び第２のクッションシート１４と共に図の矢印Ａに示す方向に摺動し、相対移動する。この時、両者が図１に示すように単に接触しているだけであれば相対移動に拘束はないが、各シートが周囲で接合された本実施の形態に係る免震台３０においては、図４（ｂ）に示すように、両者の相対移動によって周囲の接合箇所が拘束されたままで各シートがたくり上げられ、変形する。相対移動量が大きいほどこの変形は大きく、変形が進むに従って摺動に対してより大きな抵抗力を生むものとなる。この抵抗力が上側に載置された家具等の移動量を一定限度に抑える効果を奏するものとなる。さらには、相対移動したことにより生ずる変形が元の状態に戻ろうとする力が作用し、これが相対移動量を元に戻そうとする一定の原点復帰力となる。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態にかかる免震台３０のさらなる利点としては、特には各シートの周囲が接合されている場合、周囲から摺動面内に水分や埃が浸入することがなく、良好な低摩擦係数を長期間にわたって維持できることが挙げられる。加えて、柔軟性のあるシート材のみでユニットが構成されることから、巻く、折り曲げるなどにより比較的大きなサイズであっても商品流通が容易になることなどが挙げられる。免震台３０の平面形状は、図示の矩形状に限らず、円形状など任意に選択が可能である。
【００４３】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図５（ａ）は、本実施の形態に係る免震台４０を示しており、免震台４０は、図１に示すものと同様の第１のクッションシート１１及び第１の摺動シート１２とからなる第１の摺動部材４１と、第２の摺動シート１３及び第２のクッションシート１４とからなる第２の摺動部材４２と、その両者を周囲でつなぐ弾性連結部材４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）とから構成されている。後述する家具類の重量と地震の速度で決まる衝撃エネルギと弾性連結部材４３の吸収エネルギとが同一値になるように、弾性連結部材４３の超低硬度ゴムの厚み×幅×長さを決定することができる。また、実験的に効果を見極めた上でサイズを決定することもできる。本実施の形態では、弾性連結部材４３として、破断伸びが約１６００％となるゲル状シートが使用されており、より具体的には低硬度のスチレン・ブタジエン系エラストマ（ＴＰＳ）、ウレタン系エラストマ（ＴＰＵ）、ＥＰＤＭ系加硫ゴムなどが使用可能である。弾性連結部材４３の両端は、接着、融着などの適切な手段によって第１、第２の摺動部材４１、４２にそれぞれ接合される。この際の接合は、他の部材を介して間接的に第１と第２の摺動部材４１、４２が接合されることでもよい。
【００４４】
以上のように構成された免震台４０の地震発生時の動作は、床面側に置かれた第１の摺動部材４１と家具等の側に置かれた第２の摺動部材４２とが、各摺動シート１２、１３間の摺動により図５（ｂ）の矢印で示すように相対移動する。図示の矢印の方向は一例であって、実際には任意の方向に相対移動する。この間の動作はこれまでの実施の形態と同様である。本実施の形態に係る免震台４０では、その際に周囲に配置された弾性連結部材４３が相対移動する両摺動部材４１、４２にそれぞれ引っ張られて伸張する。例えば第１、第２の摺動部材４１、４２の厚さがそれぞれ５ｍｍとすれば、弾性連結部材４３の側面高さはこの合計で約１０ｍｍとなり、破断伸びを１６００％とすれば最大１６ｃｍまでの伸長を許容するものとなる。この伸び代であれば、第１の実施の形態の例で示す１５ｃｍの移動代にも十分対応可能となる。当然ながら、弾性連結部材４３の高さ部分をより長くすることによって、より大きな伸び代を得ることができる。また、破断伸びの１６００％は一例であって、所望の伸びが得られるようであればこれ以上であってもこれ以下であってもよい。
【００４５】
第１の実施の形態に示す例のように免震台１０を一対の摺動部材のみで構成した場合では、相対的な滑りによる自由移動となるため、慣性により移動量が増したり、あるいは移動後に両摺動部材が相対的にずれた位置のままで留まったりするものとなる。本実施の形態に係る免震台４０では、弾性連結部材４３により第１と第２の摺動部材４１、４２を結ぶことで、両摺動部材４１、４２の相対移動量が増すに従って弾性連結部材４３が縮む方向へ反力を及ぼし、相対移動量を制限する制振機能を果たすことになる（実施例３参照）。
【００４６】
弾性連結部材４３を設けるさらなる利点は、相対移動した後の摺動部材４１、４２を当初のずれのない原点位置に復帰させる復元力を付与することである。特には家具等の重量が過分に重かった場合、原点復帰は、瞬時に行われないとしても、復元力が常時作用し続けることによって周囲での何らか要因による振動などの折に徐々に原点復帰することもあり得る（実施例３参照）。
【００４７】
弾性連結部材４３は、必ずしも図示のように４分割（４３ａ〜４３ｄ）とする必要はなく、十分な強度が得られるようであれば、一対の対辺に対向する一対の連結部材として構成してもよい。あるいは、免震台４０の周囲全体をスッポリと覆う環状のつば付き一体部材として成型することも可能である。このように構成することで、免震台４０の平面形状は矩形には限定されず、例えば略円形であっても、略円形の弾性連結部材４３でその周囲を覆うことで同様の効果を得ることができる。弾性連結部材４３により免震台４０の周囲を完全に覆った際には、摺動シート１２、１３の間に塵、埃が侵入することを防ぐ効果をも得ることができる。周囲を完全に覆わず、図示のように分割形の弾性連結部材４３とすることであっても、各弾性連結部材４３ａ〜４３ｄの幅を両摺動部材４１、４２の対応する辺の長さに近づけて広くとることによって、ほぼ同等の効果を得ることもできる。
【００４８】
図６は、本実施の形態に係る免震台４０の他の応用例を示している。ここでは、免震台４０の第２の摺動部材４２の上に、垂直方向の振動を吸収するための振動吸収材４５が固定されている。固定は、例えば接着などにより可能である。振動吸収材４５の材料としては、ゴムの利用も可能ではあるが、減衰能を考慮すれば、使用済みの廃タイヤ又は、工業用ゴム部品を粉砕して平板状に固めた多孔質ゴムチップ盤状体を振動吸収材として利用することが好ましい。図示の例では、１０ｍｍ厚のタイヤチップからなる振動吸収材４５を使用している。第１の実施の形態に示す免震台１０においても、第１、第２のクッションシート１１、１４のみでも垂直方向の振動吸収効果が見られるが、これらに加えてより振動吸収能の高い振動吸収材４５を加えることで、地震にともなう上下振動をより効果的に吸収し、被害を軽減する効果を高めることができる。水平方向の振動吸収に関しては上述した第４の実施の形態と同様である。廃材であるタイヤチップの利用は、環境保護への貢献をも果たすものとなる。
【００４９】
上述した垂直方向の振動を吸収する振動吸収材４５の利用は、先に述べた第１〜第３の実施の形態においても同様に適用可能である。また、上述した例では振動吸収材４５を家具等の側に位置する第２の摺動部材４２の側に設けているが、これを床面側に位置する第１の摺動部材４１の側に設けても、あるいはこれら両方の側に設けても同様な効果を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明の各実施の形態に係る免震台について説明してきたが、各免震台には各種の改善が可能である。例えば、上側に位置する第２のクッションシート１４には、その上面に装飾をほどこし、例えば植毛などを行うことで図１に示すカーペット５１を除くことができる。また、第２のクッションシート１４の上に別要素となる支承板２２、３１を設けることなく、支承板自身にクッションシートとなるゴム材を焼き付けて一体とすることなども可能である。あるいは図１に示す例において、本発明にかかる免震台１０をカーペットの表地と裏地の間に内包させ、免震効果を備えたカーペットとして構成することもできる。
【００５１】
さらに、本発明は以上に述べた各態様に係る免震台の構成を利用した免震方法をも包含している。すなわち、本発明に係る免震方法は、低摩擦材からなる摺動シートとクッションシートとの組み合わせに係る摺動部材を該摺動シート同士が対向するよう一対重ね合わせて免震台を構成し、該免震台を建物の床面と家具等との間に介在させて該一対の摺動シート間の摺動作用により、また一対のクッションシートの減衰作用により、床面から家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする方法である。前記一対の摺動シートは、建物内部の床面をほぼ覆うように設置して建物内にある全ての家具等に対する免震効果を提供するよう構成することもできる。
【００５２】
また、一対の摺動部材からなる免震台は単数に限らず、複数を重ねて使用して免震効果を高めることもできる。特には高層ビルにおいては共振により、もしくは長周期振動により左右方向の振幅が増幅される場合がある。免震台を複数重ねて敷設することにより、このような振幅の増大に伴う家具等への影響度をさらに軽減させることができる。第４の実施の形態に示す弾性連結部材を備えた免震台の構造による場合には、免震台を多層重ねることよって、応力見合いの変位量を大きくすることができる（実施例４参照）。
【実施例１】
【００５３】
フッ素樹脂シート、超高分子樹脂シートの組合せによる静摩擦係数を、テストピースを用いて測定し、検証した。
１．試料の大きさ ３００×３００ｍｍ
２．構成
摺動シート（０．２ｍｍ）（１）フッ素樹脂シート 本多産業（株）製
（２）超高分子ポリエチレンシート 厚木ヒューテック製
【表１】
上記結果より、いずれの組み合わせにおいても、鉛直荷重によって摩擦係数は大きな差はないことが確認できた。中でも、フッ素樹脂シート／フッ素樹脂シートの組み合わせによる摩擦係数が最も良好であり、次いで僅かな差ではあるがフッ素樹脂トート／超高分子樹脂シートの組み合わせが挙げられる。超高分子樹脂シート同士の組合せは摩擦係数が０．４を上回るものとなり、摺動効果はやや劣るものとなる。なお、本明細書でいう「低摩擦係数」、もしくは「低摩擦材」における摩擦係数は、この超高分子樹脂シート同士の組合せを限度とするもので、具体的には静摩擦係数が０．４３以下であることを意味するものとする。
【実施例２】
【００５４】
平成２３年 ３月１１日の東北地方太平洋沖地震及びその後の余震において、本発明に係る免震台の入力加速度と応答加速度を測定した。第１の実施の形態に係る免震台とほぼ同様のアスファルトシート（１．５ｍｍ厚）・フッ素樹脂シート（０．０７５ｍｍ厚）／フッ素樹脂シート（０．０７５ｍｍ厚）・バラストマット（２５ｍｍ厚）の組み合わせからなる摺動構造を備えた免震台にセンサを設置し、パソコン接続型地震計（数理設計研究所製）を用いて入力加速度と応答加速度を測定したものである。試験装置が設置された神奈川県相模原市では各地震の震度が５弱以下であったため、水平方向（南北のＸ方向、及び東西のＹ方向）での加速度差（振動吸収）は必ずしも明りょうに捉えられなかったが、垂直方向（Ｚ方向）での振動吸収効果が見られた。これは、クッションシートとしてバラストマット（２５ｍｍ厚）敷設による効果と思われる。以下に示す表２〜４は、その際の測定結果を示している。
【表２】
【表３】
【表４】
【実施例３】
【００５５】
第４の実施の形態に係る免震台４０の弾性連結部材４３による減数機能、復元機能を検証した。
弾性連結部材に求められる性能は、反力を抑えて変位量を大きくとる設計にすることが肝要である。４辺すべてに２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の超低硬度ゴムからなる弾性連結部材４３で固着した免震台４０の場合と、４辺すべてに２ｍｍ厚×８ｃｍ巾の超低硬度ゴムからなる弾性連結部材４３で固着した免震台４０（図５参照）を、別々に４０ｋｇの重量が載った支持台の下側コーナ部に配置した場合の反力と変位量を以下の関係式から求めてみた。
床の衝突エネルギと免震台４０の吸収エネルギとの間の関係式１／２・ｍｖ２＝１／２・ｋｘ２（ｍ：載荷重量、ｖ：速度、ｋ：単位伸び当りの応力、ｘ：変位量）から、入力加速度５００ｇａｌで、周波数１．６７Hzを前提として両弾性連結部材４３の伸びの変位量を算出すると以下のようになる。
２ｍｍ厚×８ｃｍ巾の弾性連結部材４３： ８．９ｃｍ
２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の弾性連結部材４３：１２．６ｃｍ
これにより、巾を変化させることで伸びの変位量は変化するが、弾性連結部材として低硬度のものを使用することによって反力を抑え、変位量を大きくし、吸収エネルギを大きくして減衰効果を高めることができることを確認できた。同時に残留変位量もほぼゼロであり、原点復帰機能もあることも確認できた。
【実施例４】
【００５６】
免震台を複数層重ねて使用することによる効果を検証した。
５ｍｍ厚×１０ｃｍ角の第１の摺動部材４１と、同一サイズの第２の摺動部材４２を合せて１つの免震台を構成する。この免震台を１つ使用する１層のものと、これを２つ重ねた２層の免震台とを準備する。
２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の弾性連結部材を免震台の四辺に取り付けるものとし、これを上記１層からなる免震台と２層からなる免震台の各第１の摺動部材と第２の摺動部材とを四辺で結ぶ。この状態で両者に滑り方向の力を同じ条件で加えて比較すると、伸び応力の変位量が１層のみからなる免震台よりも２層の免震台の方が大きくなることが分かった。すなわち弾性連結部材を備えた免震台を多層にすることによって、応力見合いの変位量を大きくできることが見出された。これによって地震による移動変位量は大きくなっても、ショックは小さく、衝撃エネルギ見合いの吸収エネルギを確保することができる方法であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る免震方法および免震台は、免震部材の開発、製造、販売、利用を図る産業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０、３０．免震台、 １１．第１のクッションシート、 １２．第１の摺動シート、 １３．第２の摺動シート、 １４．第２のクッションシート、 ２１．枠体、 ２２、３１．支承板、 ２３．緩衝材、 ２４．係止具、 ４０．免震台、 ４１．第１の摺動部材、 ４２．第２の摺動部材、 ４３．弾性連結部材、 ４５．振動吸収材、５０．床面、 ５１．カーペット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生時に、家具、設備、棚にある商品など、建物内外にある物品の倒壊、損壊、落下を回避、軽減するための免震方法、及び免震台に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震は建物自身の倒壊、損壊を招くのみならず、建物が倒壊に至らない場合にあっても、建物内部若しくはその周辺にある家具、什器、装飾品等、事務所や工場では機械、設備、備品等、商店等では棚、棚にある商品等（本明細書では、これらを総称して「家具等」という。）が倒壊、損壊に至ることがよく見られる。従来行われていたこれらへの対策は、対象となる家具等を物理的に固定することであった。例としては、棚類を壁に対して固定する、天井との間で倒壊防止用バーを設置する、設備を床面に固定するなどであった。しかしながら、地震力は未定の周期、加速度、速度、変位からなる波形から構成されるため、そのような地震力に対してこれらの転倒防止策では必ずしも万全ではなかった。また、商店等では商品棚が固定できても、その棚に置かれた商品の落下を防ぐものとはならなかった。
【０００３】
地震による被害を回避する方策として、建物自身を耐震構造、制震構造、免震構造にすることが行われている。しかしながらこれらの技術は、建物の新築時でなければ適用することはできず、後付けによる対応は一般には不可能である。これに対して、建物は別としても、少なくとも家具等の損壊を防ぐため、上述のような物理的な転倒防止策に加えて、地震に伴う揺れが家具等に直接伝達されることを防ぐ技術、すなわち、床面と家具等の間に介在させて地震の揺れを吸収するための装置が、従来技術においても開示されている。具体例として、積層ゴム体を利用して床面の揺れを吸収する装置（例えば、特許文献１参照。）、磁気浮動機構を利用して家具等を非接触状態に維持する装置（例えば、特許文献２参照。）、空気ばねを利用して家具等を浮上支承する装置（例えば、特許文献３参照。）、ローラによる転がりを利用して家具等を滑らす装置（例えば、特許文献４参照。）等が見られる。これらは、免震装置、免震台、あるいは除振装置、除振台などと呼ばれている。本明細書では、これらを一括総称して「免震台」と呼ぶものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０９９５４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２３２８４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０３５９４号公報
【特許文献４】特開２００８−３０９２０６号公報
【特許文献５】特開２０１１−４７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記先行技術文献に記載されたような従来技術による免震台では、いずれも構造が複雑で大掛かりなものであった。比較的大きな機械装置等に適用はできても、例えば商店の商品棚、家庭内での家具等への適用は困難であった。したがって、本発明は従来技術とは異なって、構造が簡単であり、設置も容易でコスト的にも有利となり、さらに大きな設備から家庭の棚、机などに至るまで簡単に適用することができる新たな構造を備えた免震台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】
本発明では、摺動作用、すなわち、床面と家具等との間に摺動部材を介在させ、両者間の相対的な滑り（摺動）により揺れを吸収して上記課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。なお、従来技術においても摺動作用を利用する装置が開示されてはいたが（例えば、特許文献５参照。）、これによれば、摺動部材に留まらず、可動部材、可動支持部材、復元用のばねを装備するなど、やはり構造複雑で取扱いが困難であることに変わりはなかった。本願発明は、よりシンプルな構造を備えた摺動型の免震台、並びに免震方法を提供するものである。
【０００７】
本発明による１つの態様は、建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊や損壊から守るための免震方法であって、低摩擦材からなる摺動シートと該摺動シートをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとから構成される摺動部材の一対を、双方の前記摺動部材の摺動シート面同士が対向するよう重ね合わせて建物の床面と前記家具等との間に介在させ、前記対向する一対の摺動シート間の摺動作用により、および／または前記クッションシートの減衰作用により、床面から前記家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする免震方法に関する。
【０００８】
前記一対の摺動部材は、これを複数重ね合わせて建物の床面と家具等との間に配置し、もしくは該複数を個別に建物の床面と家具等との間に配置して地震による振動を軽減させるようにしてもよい。
【０００９】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部の間を接合することにより、または弾性連結部材で結ぶことにより、前記一対の摺動部材間の相対変位量を制限し、もしくは相対移動した前記一対の摺動部材を原点復帰させるよう構成することができる。また、前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに振動吸収部材を取り付けることにより、地震による垂直方向の振動をさらに吸収させることができる。
【００１０】
本発明に係る他の態様は、建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊もしくは損壊から守るため、建物の床面と前記家具等の間に配置される免震台であって、低摩擦材からなる摺動シートと、これをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとからなる摺動部材の一対から構成され、前記一対の摺動部材の各摺動シートの面同士が対向するよう重ね合わされ、該摺動シート間の摺動作用、および／または前記クッションシートの減衰作用によって地震による振動を軽減するよう構成されていることを特徴とする免震台に関する。
【００１１】
前記一対の摺動部材の内の床面側に配置される摺動部材の周囲に、両摺動部材の相対移動を見込んだ移動代を家具等の側に配置される摺動部材に対して余分に設けることができる。前記床面側に配置される摺動部材を枠体内に配置し、その際に家具等の側に配置される摺動部材の該枠体に対する移動を緩衝する緩衝材を前記移動代の上に設けてもよい。
【００１２】
前記一対の摺動部材間の相対移動を容認もしくは拘束する、解除可能な拘束機構をさらに備えてもよい。
【００１３】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートには、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する振動吸収部材を取り付けることができる。
【００１４】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部、もしくは周囲全体を接合し、あるいは前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部を弾性結合部材で結び、該一対の摺動部材の相対変位量を制限し、もしくは該一対の摺動部材間の相対移動を原点復帰させるよう構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る免震台の実施により、従来技術に対してはるかに構造が簡単、安価であり、設置，取扱い、管理も容易な免震台、及び免震方法を提供することができる。また、前記一対の摺動部材からなる免震台を２個、３個と積上げ、多層免震台構造とすることによって、大きな衝撃エネルギを持った地震でも相対移動量を大きくとることができ、ショックを和らげ、かつ原点復帰機構をも併せ持つ機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る免震台を示す正面部分断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る免震台を示す斜視部分断面である。
【図３】図２に示す免震台の他の態様を示す斜視部分断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る免震台を示す斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係る免震台を示す斜視図である。
【図６】図５に示す免震台の他の態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願発明の第１の実施の形態に係る免震台について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる免震台１０を示しており、図１は、免震台１０を床面に垂直な断面で示したものである。図１において、免震台１０は、床面５０に対して敷設された第１のクッションシート１１と、第１のクッションシート１１の上に敷設された一対の低摩擦材からなる第１、第２の摺動シート１２、１３と、両摺動シート１２、１３の上にさらに敷設された第２のクッションシート１４とから構成されている。図１では一般住宅への適用がされた例であり、床面５０は木材のフロアーで、免震台１０の上にはカーペット５１が敷かれ、さらにその上には一例としてテレビ５２が置かれたテレビ台５３が載せられている。なお、図面では便宜的に免震台１０を構成する第１、第２の摺動シート１２、１３の間に隙間を設けて描いているが、これは説明容易化のためであって、実際にはこれらは密着するように重ね合されている。これは、以下に記す各実施の形態においても同様である。
【００１８】
第１のクッションシート１１は直接又は間接（例えば、マット類などを介して）床面に接するよう敷設され、これによって床面の凹凸をクッションシート１１の柔軟性で吸収する。このためクッションシート１１は凹凸のある床面と密着する柔軟性のある材料を使用することが好ましく、本実施の形態では１．５ｍｍ厚のゴム系防水シートを使用している。材質的には、この他にアスファルトシート、ゴムシート、ゴムマット（バラストマット）、プラスチックシートなど、床面の凹凸が吸収できる他の材料が使用されてもよい。クッションシート１１の板厚は、床面の凹凸が吸収でき、かつ使用時の違和感を生じない程度の必要十分な厚さであればよく、１．５ｍｍは単なる例示である。クッションシート１１の作用により、床面の凹凸が吸収され、後述する両摺動シート１２、１３間の摩擦を軽減する役割を果たす。なお、工場や倉庫などで床面がコンクリートとなる場合には、耐アルカリ性を備えた材料からなるクッションシートを使用することが耐久性を高めるものとなる。この場合には、コンクリートの床面からの水分浸入を防ぐ役割をも果たすものとなる。
【００１９】
次に、第１のクッションシート１１の上に、摺動面を構成する第１の摺動シート１２と、さらのその上に同じく摺動面を構成する第２の摺動シート１３が一対となって敷設される。この敷設時に、下側に位置する第１の摺動シート１２を第１のクッションシート１１に粘着材又は接着材等を使って部分的又は全面的に密着・溶着固定してもよい。その上にある第２の摺動シート１３は第１の摺動シート１２との間で摺動自在の状態にある。この第１および第２の摺動シート１２、１３の間で地震の揺れを吸収するものとなる。このため、両者摺動シート１２、１３の間の静摩擦係数は、できるだけ低いものであること好ましい。本実施の形態では、いずれの摺動シート１２、１３とも０．０７５ｍｍ厚のフッ素樹脂シートを使用している。これによる両摺動シート１２、１３の間の静摩擦係数は、後述するように約０．２に収めることができる。
【００２０】
フッ素樹脂シートを構成するフッ素樹脂材料としては、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンポリプロピレンコーポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレンポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコーポリマー（ＰＦＡ）などが含まれるが、これらには限定されない。
【００２１】
後段の［表１］に示すように、本願発明者らの実験によれば、摺動シートの材質としてこのフッ素樹脂シート同士の組合せが最も低い摩擦係数を示しているが、他の材料として、超高分子ポリエチレンシート（分子量１００万以上が好ましい）の利用も考えられる。一対の摺動シートをフッ素樹脂シートと超高分子ポリエチレンシートとの組合せとした場合、両者間の摩擦係数は約０．２５ほどとなる。これを超高分子ポリエチレンシート同士の組合せとすると、摩擦係数は約０．４ほどに低下する。将来、低摩擦係数のシート材料が新たに開発された場合には本願発明への適用が容易に想定されることであり、本発明はそれらの材料の適用を排除するものではない。本明細書においては、摺動シート間の静摩擦係数は、約０．４以下となることが好ましい。
【００２２】
次に、第２の摺動シート１３の上に第２のクッションシート１４が敷設される。第２のクッションシート１４は、第１のクッションシート１１と同様に、追ってその上に載置される家具等の平面の凹凸を吸収する柔軟性を有している。本実施の形態では、第１のクッションシート１１と同様のゴムシートを使用し、板厚を１．５ｍｍとしているが、これは単なる一例である。第２のクッションシート１４は、第２の摺動シート１３の上に敷設する際、粘着材又は接着材を使って両者を部分的又は全面的に密着固定してもよい。この結果、第１及び第２の摺動シート１２、１３は、これをそれぞれバックアップする第１及び第２のクッションシート１１、１４に挟まれたサンドイッチ構造となる。第１と第２のクッションシート１１、１４は、その材質による特性から減衰作用を備えており、これが地震の際の垂直方向の振動を吸収する効果をも奏するものとなる。本明細書では、摺動シートとクッションシートとから成る組合せを「摺動部材」と呼ぶものとする。一対の摺動部材が、各摺動部材の摺動シートの面を対向して重ね合わされることにより、免震台１０を形成するものとなる。
【００２３】
免震台１０の上に被せられたカーペット５１は任意である。ただし、摺動シート１２、１３の隙間への埃の浸入を防ぎ、あるはい床面に配置された免震台１０の違和感を回避するためにカーペット５１の使用が好ましい。図１では、説明容易化のために免震台１０が厚目に描かれているが、以上の構成とした場合の免震台１０全体の厚さは僅か３．１５ｍｍほどでしかなく、その上にカーペット５１が敷かれていても全く違和感はない。
【００２４】
なお、図１では、大きめの１つの免震台１０によってテレビ台５３全体を支えるものとしているが、支持する家具等が重量物であり、かつ図示のテレビ台５３の脚５３ａにあるように荷重が平面ではなくて幾つかの点に集中するような場合、免震台１０にはその箇所に局部的に応力が集中して摺動シート１２、１３間での滑りが円滑でなくなる場合も考えられる。このような場合の対応として、１つはカーペット５１の代わりに、もしくはカーペット５１に加えて例えば合板ボードのような剛性のある支承板を置き、その上に家具等を載置して荷重を分散させるようにしてもよい。その代替としては、小振りの免震台１０を複数準備し、これに小振りの支承板を載せたものを各脚５３ａと床面５０との間に介在させるようにしてもよい。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態にかかる免震台１０は以下のように動作する。地震の発生により、まず床面５０に揺れが伝わる。この揺れは第１のクッションシート１１に伝わり、これに密着固定された第１の摺動シート１２に伝わる。しかしながら、第１の摺動シート１２と第２の摺動シート１３との間は摩擦係数が低いため、一定の限度までは後者は前者に追従するものの、その限度を超えると両摺動シート１２、１３の間で摺動（滑り）が発生する。第２の摺動シート１３は第２のクッションシート１４に密着固定されており、摺動の発生によって床面５０の揺れがそのまま上方にあるテレビ台５３まで伝達されることはなくなる。
【００２６】
地震の強さは一般に「震度」で表される。内閣府発行の「地震被害想定支援マニュアル」によれば、「震度」と地震の「加速度（gal）」との間は以下の関係にある。
震度 ： 〜４ 〜５弱 〜５強 〜６弱 〜６強 〜７
加速度(gal)： 〜100 〜240 〜520 〜830 〜1470 1471〜
【００２７】
本願発明者らの行った実験によれば、本実施の形態に示す免震台１０を利用した場合、入力加速度（地震の加速度）が約２００galまでは両摺動シート１２、１３の間の滑りはごく僅かであるが、入力加速度が約２００galを越えると顕著な滑りが始まる。例えば、入力加速度が５００galのときは、上方のテレビ台５３における応答加速度は約２００galまで低減する。すなわち、ほぼ震度５強の地震が発生した場合においても、テレビ台５３に伝わる震度は５弱ほどに軽減されるものとなる。これは、入力加速度が２００gal以上となっても、応答加速度は２００galのままほぼ維持されることを意味している。これにより、本来震度５強の地震があった場合には倒壊した恐れのあるテレビ５２が、倒壊することなく保たれる可能性を生むことになる。
【００２８】
地震の周波数で見た場合、ほとんどの地震の卓越周波数（最も振幅が大きい周波数）は１Hzから６Hzであると言われる。この内でも卓越周波数が１Hz〜３Hzの地震が家具の転倒、家屋の倒壊に結びついている。正弦波による加速度と周波数の式を使って、上記掲載マニュアルによる震度と周波数１Hz、２Hz、３Hzの場合の振幅（ｃｍ）を求めた結果を以下に示す。
震度： 〜４ 〜５弱 〜５強 〜６弱 〜６強 〜７
振幅(1Hz)：〜±2.5 〜±6.0 〜±13 〜±21 〜±37 ±37〜
振幅(2Hz)：〜±0.6 〜±1.5 〜±3.3 〜±5.3 〜±9.5 ±9.5〜
振幅(3Hz)：〜±0.3 〜±0.7 〜±1.5 〜±2.3 〜±4.2 ±4.2〜
これによれば、本発明に係る免震台１０を使用した場合、上記の例で震度５強の地震が発生した際に、その周波数が１Hzであるとすると、図１に示すテレビ５２では本来１３cmにもなる地震による振幅が、その半分以下の６cmまで低減できることが分かる。周波数２Hzや３Hzの場合であっても半減以下（それぞれ、３．３ｃｍ→１．５ｃｍ、１．５ｃｍ→０．７ｃｍ）になるのは同様であり、免震台１０を使用することによる効果が顕著であることが分かる。
【００２９】
このように、本実施の形態に係る免震台１０は、「摺動」という作用を利用して極めてシンプルな構造で構成することができ、かつ有効な免震効果を得ることができる。なお、図１において、第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２が、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４よりも長くしてあるのは、地震の際の振幅に応じて両者が相対移動する移動代ｓを見込んだものである。移動代ｓの大きさは、前述の震度と振幅の関係から見込むことができる。地震波の周波数が大きくなると振幅は非常に小さく、逆に周波数が小さくなると振幅は大きくなる。どんな地震でも対応できる移動代ｓは４０ｃｍほどと考えられるが、家具等の据え付け場所の制約条件もあることから、図示の例では移動代ｓを１５cmとし、これにより周波数１Hzの地震であれば震度５強まで、周波数２Hz以上の地震であれば震度７でも対応できるようにしている。地震が収まったのち、両者の間に残留変位が生じ原点復帰させる場合には、テレビ台５３ごとカーペット５１を移動させることで簡単に元の位置に復帰させることができる。カーペット５１は、上方に向けて開放される第１のクッションシート１２の移動代の部分をカバーする寸法とすることが、摺動面間への異物の混入を防ぐ意味で望ましい。
【００３０】
なお、高層ビルにおいては２次モード、３次モードで揺れることがあるため、そのような屋内で使用する際には、上記移動代ｓを大きめに採っておくことが１つの対応策である。ただし、家具等の側の第２の摺動シート１３が、移動代ｓを越えてさらに移動することであっても特に問題はない。その他の対応として、上述したような免震台１０を２つ、もしくはそれ以上の数を重ねて使用し、これによって移動量を確保することが考えられ、これに関しては後述する。また、 摺動作用を利用する免震台１０は、地表面を座標面とするＸ（例えば、南北）方向、Ｙ（同、東西）方向の振動吸収が主体となるが、クッションシート１１、１４の減衰作用によって実際には地表面に垂直なＺ方向の振動をも吸収する効果をも得られることが本願発明者らの実験によって明らかになっており、これに関しても後の実施例において説明する。
【００３１】
本発明に係る摺動作用を利用した免震台と、従来技術による免震台とを比較した場合、以下のような顕著な有利点が見られる。
１）構造が簡単であり、従来技術に比較して大幅なコスト低減となる。
２）設置、撤去、管理が極めて容易である。
３）したがって一般家庭の机などの小物から工場の設備に至るまで、幅広い対象物に利用することができる。
４）単純な摺動であるため、機械的な故障がなく、摺動シート（特にはフッ素樹脂シート）の耐久性が高く、メンテナンスフリーで長い年月にわたって安定使用が可能である。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図２は本実施の形態に係る免震台２０を示しており（手前側の半分を切断して断面を示す）、ここでは免震台をユニット化した商品として提供できる形態を示している。図２において、免震台２０は、第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４を含んでおり、この構成は先の実施の形態に係る免震台１０と同様である。本実施の形態に係る免震台２０は、これに加えて枠体２１と、第２のクッションシート１４の上に被せられるオプションの支承板２２と、第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２の周囲に設けられた移動代をカバーする緩衝材２３とをさらに含んでいる。第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２は、枠体２１内にキッチリ収まるよう寸法採りがされている。移動代の分だけ小さい面積となる第２の摺動シート１３と第２のクッションシート１４、加えて支承板２２がその上に敷設され、全周に残る移動代の上に板状の緩衝材２３が配置されている。
【００３３】
枠体２１は、シート類を保持し、その相対摺動の限界を定めるものとなる。枠体２１は、例えば金属、プラスチック、木材等により製造可能な剛体構造を有するものである。支承板２２は、追ってこの上に載置される設備などの荷重が第２のクッションシート１４に等分布に掛かるように伝達し、これによって第２のクッションシート１４への局部的な応力集中を回避するものである。例えば、机やピアノなどの脚のあるものを載せる場合には支承板２２を備えることが好ましいが、底面が平坦な箱類や装置などであれば、そのまま第２のクッションシート１４の上に直接載せてもよく、従って支承板２２はオプションとして扱うことができる。支承板２２は、金属、合板、パーチクルボード、プラスチックなどから製造可能である。
【００３４】
枠体２１と支承板２２を紐状低硬度ゴムにて部分的に固着することも考えられるが、ゴミの混入が避けられない。緩衝材２３は、地震時に免震台１０の動きをスムーズにさせ、摺動面に埃、ゴミ、異物の混入を防止し、且つ原点復帰機能をもち合わせるものである。緩衝材２３は、耐候性のあるゴム材を利用することが好ましい。図２には、緩衝材２３の断面形状の一例を示している。ここでは、帯状の断面に対して表裏で互い違いに溝状の凹みを設けており、断面をいわば蛇腹状にしている。図示の平面矩形状の免震台２０では、左右、上下に４分割された板状の緩衝材２３をそれぞれの辺に対応して隙間なく配置するよう構成しているが、緩衝材２３を枠体２１の内側形状に合わせて一体で成形してもよい。なお、図２では緩衝材２３が厚目に表示されているが、これは各シート１１〜１４が表示目的のために厚目に描かれているからであって、実際の緩衝材２３は、図の厚さ方向よりも幅方向の方がはるかに長めとなる（先の実施の形態の例でいえば、厚さ約１０ｍｍ（支承板２２の板厚を約８ｍｍとする）に対し、幅は約１５０ｍｍ（図１の幅ｓ）となる。）。なお、支承板２２と緩衝材２３の厚さは諸般の条件を考慮して設定可能である。例えば家具等の幅が広く、これが支承板２２の幅から飛び出すような場合、地震により圧縮されて蛇腹状に折り畳まれた緩衝材２３が家具等の底部で拘束されることがないよう、支障板２３の厚みを大き目に見込むことが望ましい。
【００３５】
以上のように構成された免震台２０の動作は、基本的に先の実施の形態における免震台１０と同様である。本実施の形態に係る免震台２０は、図２に示す要素全体をキットとしてユニットでの商取引を行うことを可能にするものである。購入者は、必要な大きさと形状のユニットを入手し、建物内外の必要な位置に設置するだけでよい。後は保護すべき家具等を免震台２０の上に配置する。地震発生の際、免震台２０内での摺動作用により、支承板２２及び第２の摺動シート１３と第２のクッションシート１４が枠体２１に対して相対移動するが、その移動に応じて緩衝材２３が圧縮、伸長する。特に圧縮側では、緩衝材２３が支承板２２と枠体２１の間に圧縮される。緩衝材２３は断面形状が略蛇腹状であるため、圧縮にしたがって対抗力が増し、これによって支承板２２の上に配置された家具等には、地震の揺れによる不要な衝撃荷重が加わることが回避でき、原点復帰も可能になる。また摺動面への埃、ゴミの混入も防止できる構造となっている。
【００３６】
図２に示す例では、枠体２１と支承板２２との間を結ぶ破線で示す係止具２４が設けられている。係止具２４は、枠体２１側に固定され、支承板２２とは着脱自在に構成されている。係止具２４は免震台２０に設けられる拘束機構であり、これがセットされているときには摺動シート１２、１３の間での摺動が拘束される。係止には、はめ合い機構、差込み機構、マジックテープ（登録商標：マジックバンド）などが利用可能である。係止具２４は、例えば免震台２０上に配置された商品を乗せたパレットをフォークリフタで乗り上げて取り出す場合などに、免震台２０での摺動動作を一次的に回避するために使用される。これは、他の実施の形態に示す免震台においても同様に用いられてもよい。この際、第１の実施の形態に示すような枠体２１や支承板２２を含まない構成にあっても、第１のクッションシート１１と第２のクッションシート１４、もしくは第１の摺動シート１２と第２の摺動シート１３とをまたいで固定するマジックテープ(登録商標）等の係止具２４が利用可能である。
【００３７】
なお、先に「建物内外」としたのは、本発明にかかる免震台は必ずしも建物内部のみでの使用に限定されず、例えば建物外の軒先下にストックする型具、設備、在庫品の保管などに対しても利用可能であることを意味する。ただし、建物そのものの防振対策への適用に関しては除外される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係る免震台２０の他の態様を示している。ここでは、免震台２０は平面が略円形に形成されており、略円形の枠体２１の内側にピッタリ収まるように第１のクッションシート１１と第１の摺動シート１２が配置され、その上に面積の小さい第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４、及びオプションとなる支承板２２が配置されている。両者の間にある移動代の上には、環状の緩衝材２３が配置され、これによってユニット化が形成される。破線で示す係止具２４がさらに設けられてもよい。
【００３９】
図２及び図３からも明らかなように、本実施の形態に係る免震台２０は、その大きさ、形状は任意に選択可能である。図２に示す形態では事務所内の机や工場内の設備への適用、さらには建物の床面全体への適用も可能である。図３に示す形態では、設備等の各脚に１つずつ小型のものが配置されても良く、あるいは設備等のために大型のものが単独で使用されても良い。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施の形態に係る免震台３０を示しており、免震台３０は、図１に示すものと同様に第１のクッションシート１１、第１の摺動シート１２、第２の摺動シート１３、第２のクッションシート１４がその順で重ねられて形成されている。図は、クッションシート１１、１４として柔軟性に富む１．５ｍｍ厚のゴム系防水シートを使用した例を図式化したものである。本実施の形態の免震台３０では、それらの各シートが周囲の少なくとも一部、好ましくは全周囲で接合されている点を特徴としている。接合方法は、例えば接着、融着など、所定の接合強度が得られるものであれば任意である。免震台３０には、支承板３１が載置されることが好ましく、家具等は支承板３１の上に配置される。
【００４１】
図４（ｂ）は、地震発生時の免震台３０の状況を示している。地震の揺れにより、床面側に位置する第１のクッションシート１１および第１の摺動シート１２に対し、家具等（図示せず）の側に位置する支承板３１が第２の摺動シート１３及び第２のクッションシート１４と共に図の矢印Ａに示す方向に摺動し、相対移動する。この時、両者が図１に示すように単に接触しているだけであれば相対移動に拘束はないが、各シートが周囲で接合された本実施の形態に係る免震台３０においては、図４（ｂ）に示すように、両者の相対移動によって周囲の接合箇所が拘束されたままで各シートがたくり上げられ、変形する。相対移動量が大きいほどこの変形は大きく、変形が進むに従って摺動に対してより大きな抵抗力を生むものとなる。この抵抗力が上側に載置された家具等の移動量を一定限度に抑える効果を奏するものとなる。さらには、相対移動したことにより生ずる変形が元の状態に戻ろうとする力が作用し、これが相対移動量を元に戻そうとする一定の原点復帰力となる。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態にかかる免震台３０のさらなる利点としては、特には各シートの周囲が接合されている場合、周囲から摺動面内に水分や埃が浸入することがなく、良好な低摩擦係数を長期間にわたって維持できることが挙げられる。加えて、柔軟性のあるシート材のみでユニットが構成されることから、巻く、折り曲げるなどにより比較的大きなサイズであっても商品流通が容易になることなどが挙げられる。免震台３０の平面形状は、図示の矩形状に限らず、円形状など任意に選択が可能である。
【００４３】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る免震台について、図面を参照して説明する。図５（ａ）は、本実施の形態に係る免震台４０を示しており、免震台４０は、図１に示すものと同様の第１のクッションシート１１及び第１の摺動シート１２とからなる第１の摺動部材４１と、第２の摺動シート１３及び第２のクッションシート１４とからなる第２の摺動部材４２と、その両者を周囲でつなぐ弾性連結部材４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）とから構成されている。後述する家具類の重量と地震の速度で決まる衝撃エネルギと弾性連結部材４３の吸収エネルギとが同一値になるように、弾性連結部材４３の超低硬度ゴムの厚み×幅×長さを決定することができる。また、実験的に効果を見極めた上でサイズを決定することもできる。本実施の形態では、弾性連結部材４３として、破断伸びが約１６００％となるゲル状シートが使用されており、より具体的には低硬度のスチレン・ブタジエン系エラストマ（ＴＰＳ）、ウレタン系エラストマ（ＴＰＵ）、ＥＰＤＭ系加硫ゴムなどが使用可能である。弾性連結部材４３の両端は、接着、融着などの適切な手段によって第１、第２の摺動部材４１、４２にそれぞれ接合される。この際の接合は、他の部材を介して間接的に第１と第２の摺動部材４１、４２が接合されることでもよい。
【００４４】
以上のように構成された免震台４０の地震発生時の動作は、床面側に置かれた第１の摺動部材４１と家具等の側に置かれた第２の摺動部材４２とが、各摺動シート１２、１３間の摺動により図５（ｂ）の矢印で示すように相対移動する。図示の矢印の方向は一例であって、実際には任意の方向に相対移動する。この間の動作はこれまでの実施の形態と同様である。本実施の形態に係る免震台４０では、その際に周囲に配置された弾性連結部材４３が相対移動する両摺動部材４１、４２にそれぞれ引っ張られて伸張する。例えば第１、第２の摺動部材４１、４２の厚さがそれぞれ５ｍｍとすれば、弾性連結部材４３の側面高さはこの合計で約１０ｍｍとなり、破断伸びを１６００％とすれば最大１６ｃｍまでの伸長を許容するものとなる。この伸び代であれば、第１の実施の形態の例で示す１５ｃｍの移動代にも十分対応可能となる。当然ながら、弾性連結部材４３の高さ部分をより長くすることによって、より大きな伸び代を得ることができる。また、破断伸びの１６００％は一例であって、所望の伸びが得られるようであればこれ以上であってもこれ以下であってもよい。
【００４５】
第１の実施の形態に示す例のように免震台１０を一対の摺動部材のみで構成した場合では、相対的な滑りによる自由移動となるため、慣性により移動量が増したり、あるいは移動後に両摺動部材が相対的にずれた位置のままで留まったりするものとなる。本実施の形態に係る免震台４０では、弾性連結部材４３により第１と第２の摺動部材４１、４２を結ぶことで、両摺動部材４１、４２の相対移動量が増すに従って弾性連結部材４３が縮む方向へ反力を及ぼし、相対移動量を制限する制振機能を果たすことになる（実施例３参照）。
【００４６】
弾性連結部材４３を設けるさらなる利点は、相対移動した後の摺動部材４１、４２を当初のずれのない原点位置に復帰させる復元力を付与することである。特には家具等の重量が過分に重かった場合、原点復帰は、瞬時に行われないとしても、復元力が常時作用し続けることによって周囲での何らか要因による振動などの折に徐々に原点復帰することもあり得る（実施例３参照）。
【００４７】
弾性連結部材４３は、必ずしも図示のように４分割（４３ａ〜４３ｄ）とする必要はなく、十分な強度が得られるようであれば、一対の対辺に対向する一対の連結部材として構成してもよい。あるいは、免震台４０の周囲全体をスッポリと覆う環状のつば付き一体部材として成型することも可能である。このように構成することで、免震台４０の平面形状は矩形には限定されず、例えば略円形であっても、略円形の弾性連結部材４３でその周囲を覆うことで同様の効果を得ることができる。弾性連結部材４３により免震台４０の周囲を完全に覆った際には、摺動シート１２、１３の間に塵、埃が侵入することを防ぐ効果をも得ることができる。周囲を完全に覆わず、図示のように分割形の弾性連結部材４３とすることであっても、各弾性連結部材４３ａ〜４３ｄの幅を両摺動部材４１、４２の対応する辺の長さに近づけて広くとることによって、ほぼ同等の効果を得ることもできる。
【００４８】
図６は、本実施の形態に係る免震台４０の他の応用例を示している。ここでは、免震台４０の第２の摺動部材４２の上に、垂直方向の振動を吸収するための振動吸収材４５が固定されている。固定は、例えば接着などにより可能である。振動吸収材４５の材料としては、ゴムの利用も可能ではあるが、減衰能を考慮すれば、使用済みの廃タイヤ又は、工業用ゴム部品を粉砕して平板状に固めた多孔質ゴムチップ盤状体を振動吸収材として利用することが好ましい。図示の例では、１０ｍｍ厚のタイヤチップからなる振動吸収材４５を使用している。第１の実施の形態に示す免震台１０においても、第１、第２のクッションシート１１、１４のみでも垂直方向の振動吸収効果が見られるが、これらに加えてより振動吸収能の高い振動吸収材４５を加えることで、地震にともなう上下振動をより効果的に吸収し、被害を軽減する効果を高めることができる。水平方向の振動吸収に関しては上述した第４の実施の形態と同様である。廃材であるタイヤチップの利用は、環境保護への貢献をも果たすものとなる。
【００４９】
上述した垂直方向の振動を吸収する振動吸収材４５の利用は、先に述べた第１〜第３の実施の形態においても同様に適用可能である。また、上述した例では振動吸収材４５を家具等の側に位置する第２の摺動部材４２の側に設けているが、これを床面側に位置する第１の摺動部材４１の側に設けても、あるいはこれら両方の側に設けても同様な効果を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明の各実施の形態に係る免震台について説明してきたが、各免震台には各種の改善が可能である。例えば、上側に位置する第２のクッションシート１４には、その上面に装飾をほどこし、例えば植毛などを行うことで図１に示すカーペット５１を除くことができる。また、第２のクッションシート１４の上に別要素となる支承板２２、３１を設けることなく、支承板自身にクッションシートとなるゴム材を焼き付けて一体とすることなども可能である。あるいは図１に示す例において、本発明にかかる免震台１０をカーペットの表地と裏地の間に内包させ、免震効果を備えたカーペットとして構成することもできる。
【００５１】
さらに、本発明は以上に述べた各態様に係る免震台の構成を利用した免震方法をも包含している。すなわち、本発明に係る免震方法は、低摩擦材からなる摺動シートとクッションシートとの組み合わせに係る摺動部材を該摺動シート同士が対向するよう一対重ね合わせて免震台を構成し、該免震台を建物の床面と家具等との間に介在させて該一対の摺動シート間の摺動作用により、また一対のクッションシートの減衰作用により、床面から家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする方法である。前記一対の摺動シートは、建物内部の床面をほぼ覆うように設置して建物内にある全ての家具等に対する免震効果を提供するよう構成することもできる。
【００５２】
また、一対の摺動部材からなる免震台は単数に限らず、複数を重ねて使用して免震効果を高めることもできる。特には高層ビルにおいては共振により、もしくは長周期振動により左右方向の振幅が増幅される場合がある。免震台を複数重ねて敷設することにより、このような振幅の増大に伴う家具等への影響度をさらに軽減させることができる。第４の実施の形態に示す弾性連結部材を備えた免震台の構造による場合には、免震台を多層重ねることよって、応力見合いの変位量を大きくすることができる（実施例４参照）。
【実施例１】
【００５３】
フッ素樹脂シート、超高分子樹脂シートの組合せによる静摩擦係数を、テストピースを用いて測定し、検証した。
１．試料の大きさ ３００×３００ｍｍ
２．構成
摺動シート（０．２ｍｍ）（１）フッ素樹脂シート 本多産業（株）製
（２）超高分子ポリエチレンシート 厚木ヒューテック製
【表１】
上記結果より、いずれの組み合わせにおいても、鉛直荷重によって摩擦係数は大きな差はないことが確認できた。中でも、フッ素樹脂シート／フッ素樹脂シートの組み合わせによる摩擦係数が最も良好であり、次いで僅かな差ではあるがフッ素樹脂トート／超高分子樹脂シートの組み合わせが挙げられる。超高分子樹脂シート同士の組合せは摩擦係数が０．４を上回るものとなり、摺動効果はやや劣るものとなる。なお、本明細書でいう「低摩擦係数」、もしくは「低摩擦材」における摩擦係数は、この超高分子樹脂シート同士の組合せを限度とするもので、具体的には静摩擦係数が０．４３以下であることを意味するものとする。
【実施例２】
【００５４】
平成２３年 ３月１１日の東北地方太平洋沖地震及びその後の余震において、本発明に係る免震台の入力加速度と応答加速度を測定した。第１の実施の形態に係る免震台とほぼ同様のアスファルトシート（１．５ｍｍ厚）・フッ素樹脂シート（０．０７５ｍｍ厚）／フッ素樹脂シート（０．０７５ｍｍ厚）・バラストマット（２５ｍｍ厚）の組み合わせからなる摺動構造を備えた免震台にセンサを設置し、パソコン接続型地震計（数理設計研究所製）を用いて入力加速度と応答加速度を測定したものである。試験装置が設置された神奈川県相模原市では各地震の震度が５弱以下であったため、水平方向（南北のＸ方向、及び東西のＹ方向）での加速度差（振動吸収）は必ずしも明りょうに捉えられなかったが、垂直方向（Ｚ方向）での振動吸収効果が見られた。これは、クッションシートとしてバラストマット（２５ｍｍ厚）敷設による効果と思われる。以下に示す表２〜４は、その際の測定結果を示している。
【表２】
【表３】
【表４】
【実施例３】
【００５５】
第４の実施の形態に係る免震台４０の弾性連結部材４３による減数機能、復元機能を検証した。
弾性連結部材に求められる性能は、反力を抑えて変位量を大きくとる設計にすることが肝要である。４辺すべてに２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の超低硬度ゴムからなる弾性連結部材４３で固着した免震台４０の場合と、４辺すべてに２ｍｍ厚×８ｃｍ巾の超低硬度ゴムからなる弾性連結部材４３で固着した免震台４０（図５参照）を、別々に４０ｋｇの重量が載った支持台の下側コーナ部に配置した場合の反力と変位量を以下の関係式から求めてみた。
床の衝突エネルギと免震台４０の吸収エネルギとの間の関係式１／２・ｍｖ２＝１／２・ｋｘ２（ｍ：載荷重量、ｖ：速度、ｋ：単位伸び当りの応力、ｘ：変位量）から、入力加速度５００ｇａｌで、周波数１．６７Hzを前提として両弾性連結部材４３の伸びの変位量を算出すると以下のようになる。
２ｍｍ厚×８ｃｍ巾の弾性連結部材４３： ８．９ｃｍ
２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の弾性連結部材４３：１２．６ｃｍ
これにより、巾を変化させることで伸びの変位量は変化するが、弾性連結部材として低硬度のものを使用することによって反力を抑え、変位量を大きくし、吸収エネルギを大きくして減衰効果を高めることができることを確認できた。同時に残留変位量もほぼゼロであり、原点復帰機能もあることも確認できた。
【実施例４】
【００５６】
免震台を複数層重ねて使用することによる効果を検証した。
５ｍｍ厚×１０ｃｍ角の第１の摺動部材４１と、同一サイズの第２の摺動部材４２を合せて１つの免震台を構成する。この免震台を１つ使用する１層のものと、これを２つ重ねた２層の免震台とを準備する。
２ｍｍ厚×４ｃｍ巾の弾性連結部材を免震台の四辺に取り付けるものとし、これを上記１層からなる免震台と２層からなる免震台の各第１の摺動部材と第２の摺動部材とを四辺で結ぶ。この状態で両者に滑り方向の力を同じ条件で加えて比較すると、伸び応力の変位量が１層のみからなる免震台よりも２層の免震台の方が大きくなることが分かった。すなわち弾性連結部材を備えた免震台を多層にすることによって、応力見合いの変位量を大きくできることが見出された。これによって地震による移動変位量は大きくなっても、ショックは小さく、衝撃エネルギ見合いの吸収エネルギを確保することができる方法であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る免震方法および免震台は、免震部材の開発、製造、販売、利用を図る産業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０、３０．免震台、 １１．第１のクッションシート、 １２．第１の摺動シート、 １３．第２の摺動シート、 １４．第２のクッションシート、 ２１．枠体、 ２２、３１．支承板、 ２３．緩衝材、 ２４．係止具、 ４０．免震台、 ４１．第１の摺動部材、 ４２．第２の摺動部材、 ４３．弾性連結部材、 ４５．振動吸収材、５０．床面、 ５１．カーペット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を、地震の際に倒壊や損壊から守るための免震方法において、
低摩擦材からなる摺動シートと、該摺動シートをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとから構成される摺動部材の一対を、双方の前記摺動部材の摺動シート面同士が対向するよう重ね合わせて建物の床面と前記家具等との間に介在させ、前記対向する一対の摺動シート間の摺動作用、および前記一対のクッションシートの減衰作用の少なくともいずれかにより、床面から前記家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする免震方法。
【請求項２】
前記一対の摺動部材を複数重ね合わせて建物の床面と家具等との間に配置し、もしくは該複数を個別に建物の床面と家具等との間に配置することにより地震による振動を軽減させる、請求項１に記載の免震方法。
【請求項３】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部の間を接合することにより、または弾性連結部材で結ぶことにより、前記一対の摺動部材間の相対変位量を制限し、もしくは相対移動した前記一対の摺動部材を原点復帰させる、請求項１または請求項２に記載の免震方法。
【請求項４】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに振動吸収部材を取り付けることにより、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する、請求項１から請求項３のいずれか一に記載された免震方法。
【請求項５】
建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊もしくは損壊から守るため、建物の床面と前記家具等の間に配置される免震台であって、
低摩擦材からなる摺動シートと、これをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとからなる摺動部材の一対から構成され、
前記一対の摺動部材の各摺動シートの面同士が対向するよう重ね合わされ、該摺動シート間の摺動作用、および前記クッションシートの減衰作用の少なくともいずれかによって地震による振動を軽減するよう構成されていることを特徴とする免震台。
【請求項６】
前記一対の摺動部材の内の床面側に配置される摺動部材の周囲に、両摺動部材の相対移動を見込んだ移動代が家具等の側に配置される摺動部材に対して余分に設けられている、請求項５に記載の免震台。
【請求項７】
前記床面側に配置される摺動部材が枠体内に配置され、家具等の側に配置される摺動部材の該枠体に対する移動を緩衝する緩衝材が前記移動代の上に被せられている、請求項６に記載の免震台。
【請求項８】
前記一対の摺動部材間の相対移動を容認もしくは拘束する、解除可能な拘束機構をさらに備えている、請求項５から請求項７のいずれか一に記載の免震台。
【請求項９】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する振動吸収部材が取り付けられている、請求項５から請求項８のいずれか一に記載の免震台。
【請求項１０】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部、もしくは周囲全体が接合されている、請求項５に記載の免震台。
【請求項１１】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部を結び、該一対の摺動部材の相対変位量を制限し、もしくは該一対の摺動部材間の相対移動を戻して原点復帰させる弾性結合部材をさらに備えている、請求項５から請求項９のいずれか一に記載の免震台。
【請求項１】
建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を、地震の際に倒壊や損壊から守るための免震方法において、
低摩擦材からなる摺動シートと、該摺動シートをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとから構成される摺動部材の一対を、双方の前記摺動部材の摺動シート面同士が対向するよう重ね合わせて建物の床面と前記家具等との間に介在させ、前記対向する一対の摺動シート間の摺動作用、および前記一対のクッションシートの減衰作用の少なくともいずれかにより、床面から前記家具等に伝達される地震による振動を軽減させることを特徴とする免震方法。
【請求項２】
前記一対の摺動部材を複数重ね合わせて建物の床面と家具等との間に配置し、もしくは該複数を個別に建物の床面と家具等との間に配置することにより地震による振動を軽減させる、請求項１に記載の免震方法。
【請求項３】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部の間を接合することにより、または弾性連結部材で結ぶことにより、前記一対の摺動部材間の相対変位量を制限し、もしくは相対移動した前記一対の摺動部材を原点復帰させる、請求項１または請求項２に記載の免震方法。
【請求項４】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに振動吸収部材を取り付けることにより、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する、請求項１から請求項３のいずれか一に記載された免震方法。
【請求項５】
建物の内部もしくはその周辺に配置された家具等を地震の際に倒壊もしくは損壊から守るため、建物の床面と前記家具等の間に配置される免震台であって、
低摩擦材からなる摺動シートと、これをバックアップするよう重ね合わされるクッションシートとからなる摺動部材の一対から構成され、
前記一対の摺動部材の各摺動シートの面同士が対向するよう重ね合わされ、該摺動シート間の摺動作用、および前記クッションシートの減衰作用の少なくともいずれかによって地震による振動を軽減するよう構成されていることを特徴とする免震台。
【請求項６】
前記一対の摺動部材の内の床面側に配置される摺動部材の周囲に、両摺動部材の相対移動を見込んだ移動代が家具等の側に配置される摺動部材に対して余分に設けられている、請求項５に記載の免震台。
【請求項７】
前記床面側に配置される摺動部材が枠体内に配置され、家具等の側に配置される摺動部材の該枠体に対する移動を緩衝する緩衝材が前記移動代の上に被せられている、請求項６に記載の免震台。
【請求項８】
前記一対の摺動部材間の相対移動を容認もしくは拘束する、解除可能な拘束機構をさらに備えている、請求項５から請求項７のいずれか一に記載の免震台。
【請求項９】
前記一対の摺動部材の少なくともいずれか一方のクッションシートに、地震による垂直方向の振動をさらに吸収する振動吸収部材が取り付けられている、請求項５から請求項８のいずれか一に記載の免震台。
【請求項１０】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部、もしくは周囲全体が接合されている、請求項５に記載の免震台。
【請求項１１】
前記一対の摺動部材の周囲の少なくとも一部を結び、該一対の摺動部材の相対変位量を制限し、もしくは該一対の摺動部材間の相対移動を戻して原点復帰させる弾性結合部材をさらに備えている、請求項５から請求項９のいずれか一に記載の免震台。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４６７４３（Ｐ２０１３−４６７４３Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３５６６７（Ｐ２０１２−１３５６６７）
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【出願人】（５０８２６７４８４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【出願人】（５０８２６７４８４）
【Ｆターム（参考）】
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