(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高層の構造物同志を互に上部で繋ぐ片ロッド式の負荷シリンダと、当該負荷シリンダよりも太径で短いストロークを有する片ロッド式の油量補正用シリンダと、負荷シリンダのヘッド側の油室と油量補正用シリンダのヘッド側の油室とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁と固定絞りとリリーフ弁とからなる第一の弁モジュールと、同じく負荷シリンダのロッド側の油室と油量補正用シリンダのロッド側の油室とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁と固定絞りとリリーフ弁とからなる第二の弁モジュールと、油量補正用シリンダにおけるピストンロッドの内部に設けた作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用のリザーバと、当該リザーバを油量補正用シリンダのヘッド側の油室とロッド側の油室にそれぞれ連通させる逆止弁付きのリリーフ弁からなる第三の弁モジュールとからなり、上記第一、第二の弁モジュールは上記逆止弁と固定絞りとを並列に配置し且つ上記リリーフ弁を当該逆止弁と固定絞りに対して並列に配置させてなり、更に上記第三の弁モジュールを上記リザーバから油量補正用シリンダのヘッド側の油室とロッド側の油室への油の流れのみを許容する一対の逆止弁と、逆にヘッド側の油室とロッド側の油室からリザーバへの油の流れのみを許容する一対の他の逆止弁と、当該一対の他の逆止弁の間とリザーバとの間に設けられてリザーバ側へ油の流れを許容するリリーフ弁とで構成させたことを特徴とする複数棟構造物間の制振装置。
【請求項２】
第三の弁モジュールを油量補正用シリンダのピストンロッドを担うピストン内に配設した請求項１の複数棟構造物間の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、併設して建造したタワー等のように互に隣接した複数棟の高層構造物の上方の部分をダンパで繋ぎ、当該ダンパによって相互の構造物の横揺れを互に吸収して制振作用を行う複数棟構造物間の制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地震などによる振動外力から構造物を絶縁して横揺れを防いでやるための手段としては、地盤と構造物との間に受け皿状をした台座とその上を転動する太径ボールを介在し、これらにより地盤と構造物の間を絶縁して振動を吸収するようにしたものを特許出願人は既に提案し、かつ、実施している。
【０００３】
また、その他にも地盤と構造物との間に水平方向へと向けて直角に複数のシリンダを配設し、地震の大小や横風の強弱に応じてこれらシリンダの伸縮抵抗を自動制御しつつ、地震や強風などの振動外力から構造物を絶縁して横揺れを押さえるようにしたものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したこれらの手段を用いて互に隣接した複数棟の高層構造物を地震や強風等の振動外力から絶縁して横揺れを防いでやるためには、これら高層構造物の全てについて個々に上記した装置を設置してやらなければならない。
【０００５】
しかも、これら装置が独立して個々に機能するだけであるので一つ一つの機能を充分に発揮するためには、それらの製作および施工に多くの手数を要して高価につくことになる。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、隣接する複数棟の高層構造物の横揺れを互に共働して吸収しながら制振作用を行うことのできる製作および施工の容易なこの種の複数棟構造物間の制振装置を提供することである。
【０００７】
上記の目的を達成するため本発明の手段は、高層の構造物同志を互に上部で繋ぐ片ロッド式の負荷シリンダと、当該負荷シリンダよりも太径で短いストロークを有する片ロッド式の油量補正用シリンダと、負荷シリンダのヘッド側の油室と油量補正用シリンダのヘッド側の油室とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁と固定絞りとリリーフ弁とからなる第一の弁モジュールと、同じく負荷シリンダのロッド側の油室と油量補正用シリンダのロッド側の油室とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁と固定絞りとリリーフ弁とからなる第二の弁モジュールと、油量補正用シリンダにおけるピストンロッドの内部に設けた作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用のリザーバと、当該リザーバを油量補正用シリンダのヘッド側の油室とロッド側の油室にそれぞれ連通させる逆止弁付きのリリーフ弁からなる第三の弁モジュールとからなり、上記第一、第二の弁モジュールは上記逆止弁と固定絞りとを並列に配置し且つ上記リリーフ弁を当該逆止弁と固定絞りに対して並列に配置させてなり、更に上記第三の弁モジュールを上記リザーバから油量補正用シリンダのヘッド側の油室とロッド側の油室への油の流れのみを許容する一対の逆止弁と、逆にヘッド側の油室とロッド側の油室からリザーバへの油の流れのみを許容する一対の他の逆止弁と、当該一対の他の逆止弁の間とリザーバとの間に設けられてリザーバ側へ油の流れを許容するリリーフ弁とで構成させたことを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち、上記のように構成することで、地震や横風の発生により高層の構造物同志が揺れを起こして両者の間の間隔が広がったり狭まったりすると、それに伴って、制振装置における負荷シリンダが伸縮動作を繰り返すことになる。
【０００９】
ここで、今、これら高層構造物の揺れによる外力を受けて負荷シリンダが伸長動作したとすると、負荷シリンダにおけるロッド側の油室内の作動油が油量補正用シリンダとの間にある弁モジュールの固定絞りとリリーフ弁を並行に通り、これら固定絞りとリリーフ弁で外力に対抗する所定の逆負荷を発生しつつ油量補正用シリンダの縮み側であるロッド側の油室へと流入する。
【００１０】
そして、このロッド側の油室へと流入した作動油は、油量補正用シリンダを圧縮動作してヘッド側の油室内にある作動油をもう一方の弁モジュールに設けた逆止弁を押し開いて無負荷の状態で負荷シリンダのヘッド側の油室に押し出し、当該作動油で負荷シリンダの伸び側であるヘッド側の油室を満たす。
【００１１】
逆に、高層構造物の揺れによる外力を受けて負荷シリンダが圧縮動作したとすると、当該負荷シリンダにおけるヘッド側の油室内の作動油が油量補正用シリンダとの間にある弁モジュールの固定絞りとリリーフ弁を並行に通り、これら固定絞りとリリーフ弁で外力に対抗する所定の逆負荷を発生しつつ油量補正用シリンダの伸び側であるヘッド側の油室に流入する。
【００１２】
しかも、このヘッド側の油室へと流入してきた作動油は、油量補正用シリンダを伸長動作してロッド側の油室内にある作動油をもう一つの弁モジュールにおける逆止弁を押し開きつつ無負荷の状態で負荷シリンダのロッド側の油室に押し出し、当該作動油で負荷シリンダの縮み側であるロッド側の油室を満たす。
【００１３】
一方、負荷シリンダと油量補正用シリンダの内部を満たす作動油量が外部洩れや油温低下により不足して内部作動油圧力が下がったとすると、油量補正用シリンダに設けた両側逆止弁付きのリリーフ弁からなる弁モジュールにおける逆止弁が開いてピストンロッド内のリザーバから不足分の作動油を補給する。
【００１４】
それに対し、油温の上昇に伴う膨張によって内部の作動油圧力が上昇したとすると、この場合には、当該作動油圧力の上昇により上記弁モジュールのリリーフ弁を押し開いて過剰になった分の作動油をピストンロッド内のリザーバへと押し出して作動油圧力の上昇を抑えることになる。
【００１５】
このようにして、製作および施工の容易な制振装置を用いて隣接する複数棟の高層構造物の横揺れを、持ちつ持たれつ互に共働して吸収しながら制振作用を行うことが可能になるのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の基本構造は、高層の構造物同志を互に上部で繋ぐ片ロッド式の負荷シリンダ２と、当該負荷シリンダ２よりも太径で短いストロークを有する片ロッド式の油量補正用シリンダ７と、負荷シリンダ２のヘッド側の油室１０と油量補正用シリンダ７のヘッド側の油室１２とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁１６と固定絞り１８とリリーフ弁２０とからなる第一の弁モジュール１４と、同じく負荷シリンダ２のロッド側の油室１１と油量補正用シリンダ７のロッド側の油室１３とを相互に連通し前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁１７と固定絞り１９とリリーフ弁２１とからなる第二の弁モジュール１５と、油量補正用シリンダ７におけるピストンロッド９の内部に設けた作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用のリザーバ２２と、当該リザーバ２２を油量補正用シリンダ７のヘッド側の油室１２とロッド側の油室１３にそれぞれ連通させる逆止弁付きのリリーフ弁からなる第三の弁モジュール２３とからなるものである。
そして、上記第一、第二の弁モジュール１４，１５はそれぞれ上記逆止弁１６，１７と固定絞り１８，１９とを並列に配置し且つ上記リリーフ弁２０，２１を当該逆止弁１６，１７と固定絞り１８，１９に対して並列に配置させている。
また、上記第三の弁モジュール２３を上記リザーバ２２から油量補正用シリンダ７のヘッド側の油室１２とロッド側の油室１３への油の流れのみを許容する一対の逆止弁２４，２６（以下両側逆止弁２４，２６という）と、逆にヘッド側の油室１２とロッド側の油室１３からリザーバ２２への油の流れのみを許容する一対の他の逆止弁２５，２７（以下両側逆止弁２５，２７という）と、当該一対の他の逆止弁２５，２７の間とリザーバ２２との間に設けられてリザーバ２２側へ油の流れを許容するリリーフ弁２８とで構成させている。
以下更に詳しく説明する。
【００１７】
図１において、制振装置１の作動部である負荷シリンダ２は片ロッド式の長尺シリンダで構成してあり、この負荷シリンダ２におけるシリンダ体３の基端とピストンロッド４の先端にはそれぞれ取付環５，６が固定してあって、水平方向に向け隣接した複数棟の高層構造物（図示省略）同志を互に上部で繋ぐようにしてある。
【００１８】
また、上記した負荷シリンダ２と組み合わせて例えばそれよりもシリンダ体８の径およびピストンロッド９の径で二倍太い、かつ、四分の一の短いストロークをもつ片ロッド式の油量補正用シリンダ７を配設してやる。
【００１９】
そして、これら負荷シリンダ２と油量補正用シリンダ７の伸側であるヘッド側の各油室１０，１２と同じく縮み側であるロッド側の油室１１，１３同志を、第一の弁モジュール１４と第二の弁モジュール１５を通して相互に連通している。この場合、第一、第二の弁モジュール１４，１５はそれぞれ後者から前者への作動油の流れを許容する逆止弁１７，１８と、これらの逆止弁１７，１８に対して並列に配置された固定絞り１８，１９と、各逆止弁１７，１８と固定絞り１８，１９に対して並列に配置したリリーフ弁２０，２１とからなっている。
【００２０】
しかも、上記に加えて、油量補正用シリンダ７におけるピストンロッド９の内部を作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用のリザーバ２２として構成し、当該リザーバ２２をもう一つの弁モジュール２３における両側逆止弁２４，２６を通して直接油量補正用シリンダ７のヘッド側およびロッド側の油室１２，１３に、また、これらヘッド側とロッド側の油室１２，１３を別の両側逆止弁２５，２７によりリリーフ弁２８を通してピストンロッド９内のリザーバ２２へとそれぞれ連通したのである。
【００２１】
かくして、上記のように構成することにより、地震や横風の発生により高層の構造物同志が揺れを起こして両者の間の間隔が広がったり狭まったりすると、それに伴って、制振装置１における負荷シリンダ２のシリンダ体３とピストンロッド４が相対変位を起こして伸縮動作を繰り返すことになる。
【００２２】
ここで、今、隣接する高層構造物が互に近付く方向へと横揺れを起こし、当該横揺れに伴う外力を受けて負荷シリンダ２が圧縮動作したとすると、負荷シリンダ２におけるヘッド側の油室１０から作動油が押し出されてくる。
【００２３】
しかも、これと併せて、負荷シリンダ２におけるヘッド側の油室１０から押し出されてきた作動油は、油量補正用シリンダ７のヘッド側の油室１２との間に介装した弁モジュール１４の固定絞り１８とリリーフ弁２０を並行に流れ、これら固定絞り１８とリリーフ弁２０とで外力に対抗する所定の逆負荷を発生しつつ油量補正用シリンダ７の伸び側であるヘッド側の油室１２へと流入する。
【００２４】
そして、このヘッド側の油室１２へと流入してきた作動油は、油量補正用シリンダ７を伸長動作してロッド側の油室１３の内部にある作動油をもう一方の弁モジュール１５に設けた逆止弁１７を押し開いて無負荷状態の下で負荷シリンダ２のロッド側の油室１１に押し出し、当該作動油でそのとき拡張する縮み側のロッド側の油室１１を満たす。
【００２５】
また、逆に、隣接する高層構造物が互に遠のく方向に横揺れを起こして負荷シリンダ２が伸長動作したとすると、当該負荷シリンダ２におけるロッド側の油室１１の内部の作動油が油量補正用シリンダ７のロッド側の油室１３との間に介装した弁モジュール１５の固定絞り１９とリリーフ弁２１を並行に流れ、これら固定絞り１９とリリーフ弁２１とで外力に対抗する所定の逆負荷を発生しつつ油量補正用シリンダ７の縮み側であるロッド側の油室１３に流入する。
【００２６】
しかも、このロッド側の油室１３へと流入してきた作動油は、油量補正用シリンダ７を圧縮側へと動作してヘッド側の油室１２の内部にある作動油を押し、もう一つの弁モジュール１４における逆止弁１６を押し開いて無負荷状態の下で負荷シリンダ２のヘッド側の油室１０に押し出し、当該ヘッド側の油室１０を作動油で満たす。
【００２７】
なお、負荷シリンダ２と油量補正用シリンダ７の内部を満たす作動油量が外部洩れや油温低下により不足して内部作動油圧力が下がった場合には、油量補正用シリンダ７に設けた両側逆止弁２４，２５，２６，２７付きのリリーフ弁２８からなる弁モジュール２３の逆止弁２４，２６が開いて、ピストンロッド９内のリザーバ２２から不足する分の作動油が補給される。
【００２８】
それに対し、油温の上昇に伴う膨張によって内部の作動油圧力が上昇した場合には、当該作動油圧力の上昇により逆止弁２５，２７を通して上記弁モジュール２３のリリーフ弁２８を押し開き、過剰になった分の作動油をピストンロッド９内のリザーバ２２へと押し出して作動油圧力の上昇を抑える。
【００２９】
このようにして、製作および施工の容易な制振装置１を用いて隣接する複数棟の高層構造物の横揺れを、持ちつ持たれつ互に共働して吸収しながら制振作用を行うことが可能になるのである。
【００３０】
なお、これまで述べてきた図１に示すこの発明の実施の形態にあっては、油量補正シリンダ７に対して弁モジュール１４，１５を一体に取り付け、これら弁モジュール１４，１５を配管で負荷シリンダ２におけるヘッド側とロッド側の油室１０，１１に連通するようにしたが、これら負荷シリンダ２と油量補正シリンダ７および弁モジュール１４，１５を一体に組み付けてやることも容易である。
【００３１】
このことから、上記と併せて、油量補正用シリンダ７におけるシリンダ体８の外部に弁モジュール２３を組み付けてやることなく、図１の実施の形態に示したように、油量補正用シリンダ７のピストンに弁モジュール２３を組み込んでやることにより、制振装置１としての全体の構成をコンパクト化して隣接する高層構造物同志を繋ぐ歩道橋内への設置を容易にし、外部から制振装置１が見えないようにして高層構造物としての外観を損なうことなくすっきりとした形で設置することが可能になる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、制振物体間に対して取り付けた片ロッド式の負荷シリンダと、当該負荷シリンダよりも太径で短いストロークを有する片ロッド式の油量補正用シリンダを備え、これら両シリンダのロッド側とヘッド側の油室同志を前者から後者への作動油の流れに対して作用する逆止弁付の固定絞りとリリーフ弁を並列に配置した弁モジュールを通して相互に連通すると共に、油量補正用シリンダにおけるピストンロッドの内部を中空に構成して作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用のリザーバとし、当該リザーバを両側逆止弁付きのリリーフ弁からなる弁モジュールを通して油量補正用シリンダのロッド側とヘッド側の油室へとそれぞれ連通したことにより、製作および施工の容易な制振装置を用いて隣接する複数棟の高層構造物の横揺れを持ちつ持たれつ互に共働して吸収しながら制振作用を行うことができる。
【００３３】
また、請求項２の発明によれば、上記した請求項１の発明に加えて、油量補正用シリンダのロッド側とヘッド側の油室をピストンロッド内のリザーバに対して可逆的に連通する両側逆止弁付きのリリーフ弁を備えた弁モジュールを、当該油量補正用シリンダのピストンロッドを担うピストンに対して直に配設したことにより、負荷シリンダと油量補正シリンダを一体的に組み付けてやることで制振装置としての全体の構成をコンパクト化し、隣接する高層構造物同志を繋ぐ歩道橋等の内部への設置を容易にして高層構造物としての外観を損なうことなくすっきりとした形で設置することが可能になるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による制振装置の実施の形態を基本的な構成をもって示す説明図である。
【図２】同上における作動油の洩れ分補給兼体積変化補償用弁モジュールを取り出して示す回路図である。
【符号の説明】
１  制振装置
２  負荷シリンダ
４  負荷シリンダのピストンロッド
７  油量補正シリンダ
９  油量補正シリンダのピストンロッド
１０  負荷シリンダのヘッド側の油室
１１  負荷シリンダのロッド側の油室
１２  油量補正シリンダのヘッド側の油室
１３  油量補正シリンダのロッド側の油室
１４，１５，２３  弁モジュール
１６，１７，２４，２５，２６，２７  逆止弁
１８，１９  固定絞り
２０，２１，２８  リリーフ弁
【図１】
0003724541.tif 000002
【図２】
0003724541.tif 000003