(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧液を流体エネルギとして蓄えた蓄圧装置と、圧液が充填されたシリンダと、このシリンダ内を往復動するピストンを備え、前記蓄圧装置に蓄積された流体エネルギを用いて構造物に付与すべき制御力を出力する駆動装置と、この駆動装置の出力時に前記シリンダから放出された圧液を回収し、前記蓄圧装置に復帰させる回収装置とを備え、
前記蓄圧装置と前記駆動装置の上流側との間に、前記蓄圧装置からの圧液の、前記駆動装置への流入を制御し、前記制御力を前記構造物の揺れを打ち消すための能動的な加力として構造物に付与する加振の時間帯に前記駆動装置を駆動させる上流側サーボ弁が接続され、
前記駆動装置の下流側と前記回収装置との間に、前記回収装置からの圧液の供給を受け、前記回収装置からの圧液の流入を制御し、前記ピストンを挟んだ両側のシリンダ室内の圧油の差圧で生じる前記制御力を前記構造物の揺れを抑制するための受動的な抵抗力として構造物に付与する吸収の時間帯に前記駆動装置を駆動させる下流側サーボ弁が接続され、
この下流側サーボ弁と前記蓄圧装置との間に、前記駆動装置から放出された圧液を昇圧させて前記蓄圧装置に復帰させる昇圧器が接続されていることを特徴とするエネルギ蓄積型アクティブ制震システム。
【請求項２】
前記下流側サーボ弁は前記吸収の時間帯に前記駆動装置の各シリンダ室内に蓄えられている圧液と前記回収装置から供給された圧液の和を振り分けて駆動装置の両シリンダ室に送り込むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギ蓄積型アクティブ制震システム。
【請求項３】
圧液が充填されたシリンダと、このシリンダ内を往復動するピストンを備え、前記構造物に入力した振動エネルギを流体エネルギに変換する変換装置が前記回収装置と前記蓄圧装置との間に接続され、この変換装置から前記蓄圧装置に流体エネルギとしての圧液が供給されることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のエネルギ蓄積型アクティブ制震システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地震時等に蓄圧装置に蓄積された流体エネルギを構造物の振動抑制のための制御力として駆動装置が構造物に出力するアクティブ制震システムにおいて、特に駆動装置がその内部に存在する圧液を使用して構造物の揺れを抑制する「吸収」時に消費された圧液を直接、次の「加振」時の制御力発生のために利用するエネルギ蓄積型アクティブ制震システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震時等の外力作用時に構造物に入力した振動エネルギを、構造物の振動を抑制する制御力発生のための流体エネルギとして蓄積し、この流体エネルギを駆動装置（アクチュエータ）から制御力として構造物に出力するエネルギ変換形式のアクティブ型制震システムは、構造物に蓄積される振動エネルギを自らの振動抑制のために有効に利用できる特徴を持つ。このシステムは蓄積した振動エネルギを自らの振動抑制に利用できる結果、外部からのエネルギの供給を必要としない利点を有する（特許文献１参照）。
【０００３】
この形態の制震システムは図５に示すように主に地震時等に発生した振動エネルギを流体エネルギに変換する変換装置（液圧シリンダ）と、流体エネルギを蓄積する、エネルギ源としての蓄圧装置（アキュムレータ）と、流体エネルギを制御力として発生する駆動装置（再利用装置（液圧アクチュエータ等））から構成される（特許文献１）。制御力の発生時に駆動装置から放出された流体（圧液）は回収装置（液圧タンク）に回収された後、変換装置を経由して蓄圧装置に復帰させられる。変換装置はシリンダ内をピストンが往復動するときに減衰力を発生するため、ダンパを兼ねる。
【０００４】
制震システムは具体的には図６−（ａ）に示すように免震層に設置された変換装置が振動エネルギを流体エネルギに変換して蓄圧装置に蓄積した後、流体エネルギを隣接する構造物に設置された駆動装置（アクチュエータ、アクティブテンドン等）に供給する形式の他、（ｂ）に示すように構造物の長辺方向にブレースを介して設置された変換装置が振動エネルギから変換した流体エネルギを短辺方向を向いて設置された駆動装置に供給する形式が考えられる。
【０００５】
これらの制震システムを構成する各装置の設置状態でのアクティブ制震の振動モデルは図７のように表されるが、構造物に設置された駆動装置を用いて構造物を制震する場合、地震による構造物の各層の応答速度に比例した制御力を発揮するように駆動装置を制御（速度フィードバック制御）することが行われる。
【０００６】
この制御例でのパワー（ＭＮｍ／ｓ）と制御力（ＭＮ）の時刻歴を図８−（ａ）、（ｂ）に示す。図８−（ｂ）から分かるように制御力の発生時期は駆動装置が構造物の振動（揺れ）を打ち消すために構造物を加力している、実線で示す「加振」の時間帯と、「加振」以外の構造物の揺れを抑制するための抵抗力を発生している、破線で示す「吸収」の時間帯とに区分される。図８−（ｂ）に基づき、駆動装置が発生する全エネルギに対する「吸収」時のエネルギ（吸収エネルギ）の固有周期毎の比率を図９に示す。線の種類は地震波を示す。
【０００７】
図９は縦軸に全エネルギに対する「吸収」時のエネルギの比率を示し、残りのエネルギを「加振」時のエネルギの比率を示すが、この図９から、「吸収」時のエネルギ量は固有周期に関係なく、全エネルギ量の６０％以上あり、相対速度を用いてフィードバック制御することで、十分な制御効果が得られることが分かる。
【０００８】
この特性を利用すれば、駆動装置の両側のシリンダ室間に両室をつなぐ流量制御弁を介在させることで、「吸収」時の少なくとも一部の時間帯に両シリンダ室内に存在する圧液のみを使用しながらも、両シリンダ室間の圧液の流出入のみにより駆動装置に必要な制御力を発生させる制御を実現させることが可能である（特許文献２参照）。
【０００９】
具体的には「吸収」の時間帯の少なくとも一部の時間帯に流量制御弁がエネルギ源（蓄圧装置）からの圧液のサーボ弁の通過を遮断することで、駆動装置がエネルギ源の圧液を使用することなく、駆動装置に蓄えられている圧液のみを使用して制御力を発生することが可能になる。結果として「加振」と「吸収」の間、常にエネルギ源から駆動装置に圧液を供給し続ける必要性がなくなるため、圧液の供給が追いつかなくなる事態の発生が回避され、例えば「吸収」の時間帯中にエネルギ源を一時的に休止状態にし、エネルギ源が保有する流体エネルギを温存することが可能になる（特許文献２の段落００２０〜００２４）。
【００１０】
この例では「吸収」の時間帯中に流量制御弁が駆動装置が自らのシリンダ室内の圧液をシリンダ室間に流出入させることで制御力を発生する。このときに駆動装置が使用するエネルギ量の、エネルギ源全体のエネルギ量に対する比率が前記した６０％以上になっており、全エネルギ量に満たない少ないエネルギ量でも駆動装置がアクティブ制震できることになっている（特許文献２の段落００２５、図４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２１４３０４号公報（請求項１、段落００２３〜００３３、図１〜図４）
【特許文献２】特開２０１５−４３７４号公報（請求項４、段落００１５〜００２５、図３〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２では駆動装置が「吸収」時に制御力を発生したときに使用された圧液はエネルギ源への復帰のために一旦、アキュムレータ等の回収装置に回収された後、変換装置を経由してからエネルギ源に復帰させられ（段落００１６、００１７、００３８、００３９）、回収装置から直接、エネルギ源に復帰させられることはない。すなわち、特許文献２では「吸収」時に使用された圧液を「吸収」直後の「加振」の時間帯での制御力発生のために直ちに利用することまでは想定されていない。
【００１３】
本発明は上記背景より、「吸収」時に使用された圧液を「吸収」直後の「加振」の時間帯での制御力発生のために直ちに利用可能にするエネルギ蓄積型アクティブ制震システムを提案するものである。
【００１４】
請求項１に記載の発明のエネルギ蓄積型アクティブ制震システムは、圧液を流体エネルギとして蓄えた蓄圧装置と、圧液が充填されたシリンダと、このシリンダ内を往復動するピストンを備え、前記蓄圧装置に蓄積された流体エネルギを用いて構造物に付与すべき制御力を出力する駆動装置と、この駆動装置の出力時に前記シリンダから放出された圧液を回収し、前記蓄圧装置に復帰させる回収装置とを備え、
前記蓄圧装置と前記駆動装置の上流側との間に、前記蓄圧装置からの圧液の、前記駆動装置への流入を制御し、前記制御力を前記構造物の揺れを打ち消すための能動的な加力として構造物に付与する加振の時間帯に前記駆動装置を駆動させる上流側サーボ弁が接続され、
前記駆動装置の下流側と前記回収装置との間に、前記回収装置からの圧液の供給を受け、前記回収装置からの圧液の流入を制御し、前記ピストンを挟んだ両側のシリンダ室内の圧油の差圧で生じる前記制御力を前記構造物の揺れを抑制するための受動的な抵抗力として構造物に付与する吸収の時間帯に前記駆動装置を駆動させる下流側サーボ弁が接続され、
この下流側サーボ弁と前記蓄圧装置との間に、前記駆動装置から放出された圧液を昇圧させて前記蓄圧装置に復帰させる昇圧器が接続されていることを構成要件とする。
【００１５】
蓄圧装置には主に振動エネルギから変換された流体エネルギを保持するアキュムレータが使用される。構造物に入力した振動エネルギは原則的には変換装置（液圧シリンダ）が流体（液体）の圧力（液圧）として流体エネルギに変換した後に蓄圧装置に送り出す（請求項３）。蓄圧装置は変換装置から供給された、圧力の上昇した圧液を蓄積し、高圧状態で保持する。
【００１６】
但し、駆動装置（アクチュエータ）が地震時等での加振時に蓄圧装置から送られる圧液（圧油）を使用して制御力を発生したときに、回収装置は回収した圧液を昇圧器での昇圧を経て直接、蓄圧装置に復帰させることができるため、回収装置内の圧液の圧力を上昇させる目的で特許文献２のように変換装置を経由させることは必ずしも必要ではない（請求項１）。只、後述のように駆動装置が制御力を発生した後に駆動装置から放出された圧液を回収装置が回収し、昇圧器を経て蓄圧装置へ復帰させるまでの間に、次の加振時に必要な量の圧液が蓄圧装置内に蓄積されていない場合が想定されるため、変換装置はこの場合の備えとしての存在意義を持つ。
【００１７】
蓄圧装置１は蓄積している流体エネルギとしての圧液の放出により図１に示すように上流側サーボ弁２５を経由させて駆動装置２に送り込み、駆動装置２は以下のように上流側サーボ弁２５で振り分けられた圧液をピストン２２を挟んだ両側の各シリンダ室２３、２４内に流入させることにより加振時に両シリンダ室２３、２４間の圧力差を制御力として構造物に付与する。請求項１での「蓄圧装置からの圧液の、駆動装置への流入」は圧液の、各シリンダ室２３、２４内への流入を言い、上流側サーボ弁２５が制御する「流入」は主に流入量を言う。
【００１８】
加振時に駆動装置２が制御力の発生のために使用し、圧力の低下した圧液は図１に示すように駆動装置２への吸収時の再供給のためにアキュムレータ等の回収装置３へ放出される。吸収時に駆動装置２で使用された圧液は昇圧器４の通過により昇圧させられた後、蓄圧装置１に復帰させられる。回収装置３も蓄圧装置１と同じく、圧液を蓄積する役目を持つが、回収装置３内の圧液の圧力は相対的に蓄圧装置１内の圧液の圧力より低い。
【００１９】
前記のように加振時に駆動装置２で使用された後、回収装置３で回収された圧液の一部は図２に示すようにダンパとして機能しながら、構造物に入力した振動エネルギを流体エネルギに変換する変換装置７に送られることもある（請求項３）。変換装置７は圧液が充填されたシリンダ７１と、シリンダ７１内を往復動するピストン７２を備え、ピストン７２を挟んだ両側のシリンダ室７３、７４間をピストン７２が往復動することによりダンパとして機能し、同時にシリンダ室７３、７４内の圧液を高圧化させ、蓄圧装置１に復帰させる（請求項３）。
【００２０】
上流側サーボ弁２５は駆動装置２が発生する制御力を構造物の揺れを打ち消す（相殺させる）ための能動的な加力として構造物に付与する加振の時間帯に蓄圧装置１内の圧液の、ピストン２２を挟んだ両側の各シリンダ室２３、２４への流入（流入量）を制御する。制御力を構造物の揺れを抑制するための受動的な抵抗力として構造物に付与する吸収の時間帯には各シリンダ室２３、２４内に蓄えられている圧液と回収装置３から送られる圧液の圧力を使用して下流側サーボ弁２６が駆動装置２を駆動させる。
【００２１】
加振は図３に示すように構造物が振動したときの駆動装置２の相対速度と制御力の方向が同一の時間帯（図３中、破線：加振）を言い、吸収は相対速度と制御力の方向が反対の時間帯を言う。図３中、縦軸の目盛はｍ／ｓとＭＮに共通しているが、数値は目安である。
【００２２】
上流側サーボ弁２５は図１−（ａ）、（ｂ）に示すように加振の時間帯に蓄圧装置１から放出される圧液Ｑ１＋Ｑ３をＱ１−Ｑ２とＱ３−Ｑ４に振り分けて駆動装置２の両シリンダ室２３、２４に送り込み、駆動装置２にＱ１−Ｑ２とＱ３−Ｑ４の差（｜Ｑ１−Ｑ２｜−｜Ｑ３−Ｑ４｜）に応じた制御力を発生させる。駆動装置２の各シリンダ室２３、２４には｜Ｑ１−Ｑ２｜に応じた圧力Ｐａ１と｜Ｑ３−Ｑ４｜に応じた圧力Ｐａ２が発生し、これらの圧力差（｜Ｐａ１−Ｐａ２｜）が制御力として構造物等に付与される。両シリンダ室２３、２４に圧液Ｑ１−Ｑ２とＱ３−Ｑ４が送り込まれるとき、Ｑ２＋Ｑ４の量の圧液は図１−（ｂ）に示すように回収装置３に回収された後、下流側サーボ弁２６に送られる。「構造物等」とは、制御力が構造物に直接、付与される場合の他、構造物内の耐震要素に付与される場合があることを意味する。
【００２３】
下流側サーボ弁２６は吸収の時間帯に図１−（ａ）、（ｃ）に示すように各シリンダ室２３、２４内に蓄えられている圧液と回収装置３から供給された圧液の和Ｑ１０＋Ｑ３０をＱ１０−Ｑ２０とＱ３０−Ｑ４０に振り分けて駆動装置２の両シリンダ室２３、２４に送り込み（請求項２）、駆動装置２にＱ１０−Ｑ２０とＱ３０−Ｑ４０の差（｜Ｑ１０−Ｑ２０｜−｜Ｑ３０−Ｑ４０｜）に応じた制御力を発生させる。駆動装置２の各シリンダ室２３、２４には｜Ｑ１０−Ｑ２０｜に応じた圧力Ｐａ１’と｜Ｑ３０−Ｑ４０｜に応じた圧力Ｐａ２’が発生し、これらの圧力差（｜Ｐａ１’−Ｐａ２’｜）が制御力として構造物等に付与される。両シリンダ室２３、２４に圧液Ｑ１０−Ｑ２０とＱ３０−Ｑ４０が送り込まれるとき、Ｑ２０＋Ｑ４０の量の圧液は図１−（ｃ）に示すように昇圧器４を経、昇圧させられた後、蓄圧装置１に復帰させられる。
【００２４】
加振の時間帯に駆動装置２が制御力を発生したときに回収装置３に回収されている圧液Ｑ２＋Ｑ４は吸収の時間帯に駆動装置２が発生する制御力の発生のために必要な圧液Ｑ１０＋Ｑ３０を補う、または賄うために利用される。この吸収の時間帯での制御力発生に必要な圧液を補充するために、回収装置３内の圧液は下流側サーボ弁２６に供給（補給）される。下流側サーボ弁２６はシリンダ室２３、２４内に蓄えられている圧液と回収装置３から供給される圧液を合わせて吸収時の制御力発生に必要な圧液Ｑ１０＋Ｑ３０を確保し、Ｑ１０−Ｑ２０とＱ３０−Ｑ４０に振り分ける。下流側サーボ弁２６が制御する「回収装置３からの圧液の流入」は主に流入量を指す。
【００２５】
特許文献２においても加振時に制御力を発生した駆動装置から放出された圧液を回収装置が回収することは行われる（段落００１６、図５）。但し、特許文献２では回収装置に回収された圧液は蓄圧装置での高圧での保存に備え、圧力を上昇させるために変換装置を経由させられるため（段落００３９）、吸収時に駆動装置内に蓄えられている圧液のみを使用して必要な制御力を発生する上で、圧液の量が十分でない場合、または圧力が十分でない場合が想定される。
【００２６】
これに対し、本発明では回収装置３に回収された圧液は変換装置７ではなく、吸収時に駆動装置２の両側のシリンダ室２３、２４内の圧力を制御する下流側サーボ弁２６に送られ、駆動装置２内の圧液の補給のために利用されることで（請求項２）、駆動装置２内の圧液のみでは量、または圧力が十分でない場合にも不足分を補填することができるため、吸収時に発生する制御力が不足するような事態は回避される。
【００２７】
回収装置３から圧液が送られる下流側サーボ弁２６と回収装置３との間には、圧液の回収装置３への逆流を阻止するための逆止弁５が接続される。同様に昇圧器４と蓄圧装置１との間にも、昇圧器４から蓄圧装置１に送られる圧液の駆動装置２への逆流を阻止するための逆止弁６が接続される。
【００２８】
昇圧器４には主に油圧ブースタ（増圧シリンダ）等の液圧ブースタ、または昇圧回路が使用され、昇圧器４は下流側サーボ弁２６から放出された低圧の圧液Ｑ２０＋Ｑ４０を蓄圧装置１内の圧力にまで昇圧させた状態で蓄圧装置１に復帰させる。
【００２９】
特許文献２では前記のように駆動装置が制御力の発生のために使用し、圧力の低下した圧液は回収装置に回収され、蓄圧装置への復帰に際し、圧液の圧力を上昇させるために変換装置が経由させられる。変換装置は外力作用時のピストンの往復動により一方のシリンダ室内の液圧を上昇させて高圧の圧液を発生させ、高圧の状態のまま蓄圧装置に送り込む（段落００３９）。
【００３０】
これに対し、本発明（請求項１）では駆動装置２の下流側と回収装置３との間に、回収装置３からの圧液の供給を受け、回収装置３からの圧液の流入を制御し、吸収の時間帯に駆動装置２を駆動させる下流側サーボ弁２６を接続し、回収装置３に回収された圧液を駆動装置２での吸収時の制御力発生のために下流側サーボ弁２６へ送り、駆動装置２から放出された圧液を昇圧器４を通過させて蓄圧装置１に復帰させる。このため、特許文献２のように変換装置を経由（迂回）させる必要がない。
【００３１】
従って本発明では変換装置７を経由させて圧液を回収装置３から蓄圧装置１へ復帰させる場合（特許文献２）の、変換装置７でのピストン７２の往復動後による液圧の上昇を待つ場合の時間の損失がないため、吸収直後の加振時に直ちに蓄圧装置１内の高圧の圧液を使用して制御力の発生に利用することができる。また駆動装置２が吸収の時間帯に使用した圧液を昇圧器４が昇圧させて直接、蓄圧装置１に復帰させるため、圧液の利用効率が向上する。
【００３２】
只、請求項１では蓄圧装置１への高圧圧液の供給のための変換装置７を備えていないため、地震等の発生時に直ちに蓄圧装置１から高圧の圧液を駆動装置２に供給できるだけの十分な量の圧液を蓄圧装置１が蓄えていない場合、または加振のための制御力発生のタイミングまでの時間より圧液が十分な蓄積量に至るまでの時間が長くなるような場合には、加振の時間帯に上流側サーボ弁２５のシリンダ室２３、２４への流入の制御による駆動装置２の制御が不完全になる可能性が想定される。
【００３３】
このような事態に備えようとすれば、回収装置３と蓄圧装置１との間に、構造物に入力した振動エネルギを流体エネルギに変換する変換装置７を介在させ、双方に接続すること（請求項３）が安全と言える。
【００３４】
変換装置７は特許文献２のそれと同じく、図２−（ａ）に示すように回収装置３から送られた圧液を両側のシリンダ室７３、７４内に振り分け、外力作用時に一方のシリンダ室７３（７４）内の圧液の圧力を上昇させることで、高圧の圧液を発生させ、高圧の状態のまま蓄圧装置１に送り込む。この場合、回収装置３からは、吸収時の駆動装置２が必要とする量の圧液を賄う分の圧液が下流側サーボ弁２６へ送られ、残りの圧液が変換装置７に送られる。
【００３５】
変換装置７は駆動装置２と同様にシリンダ７１と、シリンダ７１内を往復動するピストン７２からなり（請求項３）、シリンダ７１内はピストン７２を挟んだ両側のシリンダ室７３、７４に区分される。地震等の発生時にはシリンダ７１内をピストン７２が往復動するため、高圧の圧液は両側のシリンダ室７３、７４内に交互に発生する。
【発明の効果】
【００３６】
駆動装置の下流側と回収装置との間に、回収装置からの圧液の供給を受け、回収装置からの圧液の流入を制御し、吸収の時間帯に駆動装置を駆動させる下流側サーボ弁を接続し、回収装置に回収された圧液を駆動装置での吸収時の制御力発生のために下流側サーボ弁へ送り、駆動装置から放出された圧液を昇圧器を通過させて蓄圧装置に復帰させるため、特許文献２のように変換装置を経由（迂回）させる必要がない。
【００３７】
この結果、変換装置を経由させて圧液を回収装置から蓄圧装置へ復帰させる場合の、変換装置でのピストンの往復動後による液圧の上昇を待つ場合の時間の損失がないため、吸収直後の加振時に直ちに蓄圧装置内の高圧の圧液を使用して制御力の発生に利用することができる。また駆動装置が吸収の時間帯に使用した圧液を昇圧器が昇圧させて直接、蓄圧装置に復帰させるため、圧液の利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は請求項１、２に記載の発明の制震システムの構成例をを示した概要図、（ｂ）は上流側サーボ弁での圧液の流れを示した拡大図、（ｃ）は下流側側サーボ弁での圧液の流れを示した拡大図である。
【図２】（ａ）は請求項３に記載の発明の制震システムの構成例をを示した概要図、（ｂ）は上流側サーボ弁での圧液の流れを示した拡大図、（ｃ）は下流側側サーボ弁での圧液の流れを示した拡大図である。
【図３】時刻毎の構造物の相対速度の変化と加振、及び吸収の関係を示したグラフである。
【図４】本発明の制震システムの構成要素の構造物への設置例を示した立面図である。
【図５】変換装置と蓄圧装置と駆動装置から構成される従来のアクティブ型制震システムを隣接する構造物に適用した様子を示した立面図である。
【図６】（ａ）は変換装置を免震層に設置した場合の従来の制震システムの構成例を示した立面図、（ｂ）は変換装置を基準階にブレースを介して設置した場合の制震システムの構成例を示した斜視図である。
【図７】アクティブ型制震システムの振動モデルを示した模式図である。
【図８】（ａ）は制震システムを速度フィードバック制御する場合の時刻毎のパワーの変化の様子を示したグラフ、（ｂ）は（ａ）の場合の時刻毎の制御力の変化の様子を示したグラフである。
【図９】駆動装置が発生し得る全エネルギ量に占める「吸収」の時間帯に使用するエネルギ量の比率を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は圧液を流体エネルギとして蓄えた蓄圧装置１と、圧液が充填されたシリンダ２１と、シリンダ２１内を往復動するピストン２２を備え、蓄圧装置１に蓄積された流体エネルギを用いて構造物に付与すべき制御力を出力する駆動装置２と、駆動装置２の出力時にシリンダ２１から放出された圧液を回収し、蓄圧装置１に復帰させる回収装置３とを備えたアクティブ制震システムの構成例を示す。
【００４０】
蓄圧装置１と駆動装置２の上流側との間には、蓄圧装置１内の圧液の、駆動装置２への流入を制御し、制御力を構造物の揺れを打ち消すための能動的な加力として構造物に付与する加振の時間帯に駆動装置を駆動させる上流側サーボ弁２５が接続される。圧液の、駆動装置２への流入はピストン２２を挟んだ両側の各シリンダ室２３、２４への流入を言い、上流側サーボ弁２５は主に圧液の流入量を制御する。蓄圧装置１と上流側サーボ弁２５、上流側サーボ弁２５と回収装置３は流路で結ばれる。
【００４１】
駆動装置２の下流側と回収装置３との間には、回収装置３からの圧液の供給を受け、回収装置３からの圧液の流入を制御し、ピストン２２を挟んだ両側のシリンダ室２３、２４内の圧油の差圧で生じる制御力を構造物の揺れを抑制するための受動的な抵抗力として構造物に付与する吸収の時間帯に駆動装置２を駆動させる下流側サーボ弁２６が接続される。下流側サーボ弁２６と蓄圧装置１との間には、駆動装置２から放出された圧液を昇圧させて蓄圧装置１に復帰させる油圧ブースタ等の昇圧器４が接続される。回収装置３と下流側サーボ弁２６、下流側サーボ弁２６と蓄圧装置１は流路で結ばれる。
【００４２】
図２は回収装置３と蓄圧装置１との間に、構造物に入力した振動エネルギを流体エネルギに変換する変換装置７を介在させて双方に接続し、変換装置７から蓄圧装置１に流体エネルギとしての圧液を供給する場合のアクティブ制震システムの構成例を示す。変換装置７は圧液が充填されたシリンダ７１と、シリンダ７１内を往復動するピストン７２を備え、シリンダ７１内はピストン７２を挟んだ両側のシリンダ室７３、７４に区分される。
【００４３】
図２の例では回収装置３と変換装置７を結ぶ流路８に、圧液の回収装置３への逆流を阻止するための逆止弁９が接続され、変換装置７と蓄圧装置１を結ぶ流路１０に、圧液の変換装置７への逆流を阻止するための逆止弁１１が接続される。流路８はシリンダ室７３、７４毎に分岐し、流路１０もシリンダ室７３、７４毎に分岐するため、逆止弁９、１１は分岐した流路８、１０毎に接続される。
【００４４】
制震システムを構成する蓄圧装置１と駆動装置２と回収装置３は図４に示すように図５、図６に示す例と同様に構造物内、または構造物間等に設置される。本発明では図５、図６における変換装置７は必ずしも必要としないため、流体エネルギとしての圧液は図４に実線で示すように蓄圧装置１→駆動装置２→回収装置３→駆動装置２→昇圧器４→蓄圧装置１の順に循環する。
【００４５】
変換装置７が使用される場合には、回収装置３からの圧液は蓄圧装置１に復帰する、実線で示す分と、変換装置７を経由してから蓄圧装置１に復帰する、破線で示す分とに分割される。図４では回収装置３から変換装置７を経由して蓄圧装置１に復帰する圧液の流れを破線で示している。
【００４６】
図４は従来例を示す図５に示す例に倣い、隣接する構造物Ａ、Ｂ内と構造物Ａ、Ｂ間に本発明の制震システムの構成要素である蓄圧装置１、駆動装置２、回収装置３、及び変換装置７を設置した様子を示す。駆動装置２は構造物内で振幅が大きい振動の腹に相当する位置、または構造物の頂部に設置されることが合理的な場合が多いが、必ずしもその必要はない。変換装置７はダンパとして機能するため、例えば免震装置を挟んで上下に区分された下部構造１２と上部構造１３との間、あるいは隣接する構造物Ａ、Ｂ間等、振幅が大きい箇所に設置されることが適切である。変換装置７は回収装置３と蓄圧装置１との間の、駆動装置２を経由しない経路の中間に設置される。
【００４７】
図１に示す制震システムの例の場合、駆動装置２が加振時の制御力の発生に足りるだけの量の圧液を蓄圧装置１が蓄積している場合には、地震等の発生時に、加振時の制御力の発生に必要な量の圧液が蓄圧装置１から上流側サーボ弁２５を経て駆動装置２に供給され、駆動装置２が加振時の制御力を発生することから制震の制御が開始される。
【００４８】
駆動装置２が加振時の制御力を発生した後、使用された圧液は回収装置３に回収され、吸収時の制御力の発生のために下流側サーボ弁２６を経て駆動装置２に再供給される。駆動装置２が吸収時の制御力を発生した後には、使用された圧液は昇圧器４に送られ、昇圧させられた後、蓄圧装置１に復帰させられる。
【００４９】
図１に示す例において駆動装置２が加振時の制御力の発生に足りるだけの量の圧液を蓄圧装置１が蓄積していない場合には、駆動装置２の両シリンダ室２３、２４内に存在する圧液と回収装置３内の圧液を利用し、駆動装置２が吸収時の制御力を発生することから制震の制御が開始される。
【００５０】
駆動装置２が吸収時の制御力を発生した後には、駆動装置２が使用した圧液が昇圧器４を経て蓄圧装置１に復帰させられ、駆動装置２が加振時の制御力を発生するに足りるだけの圧液を蓄圧装置１が蓄積している場合と同じ条件が揃うため、駆動装置２が加振時の制御力発生から制震の制御が開始される場合と同じ経過を辿る。
【００５１】
図２に示す制震システムの例の場合に、駆動装置２が加振時の制御力の発生に足りるだけの量の圧液を蓄圧装置１が蓄積している場合には図１に示す例において同じ状況の場合と同じ経過を辿る。
【００５２】
図２に示す例において駆動装置２が加振時の制御力の発生に足りるだけの量の圧液を蓄圧装置１が蓄積していない場合には、地震等の発生時に変換装置７のピストン７２がシリンダ７１内を往復動することで、変換装置７がダンパとして機能しながら、シリンダ室７３、７４内の圧液の圧力を交互に上昇させ、高圧化した圧液を蓄圧装置１に供給することから制震の制御が開始される。
【００５３】
この場合、変換装置７からの高圧の圧液の供給を受け、駆動装置２が加振時の制御力の発生に足りるだけの量の圧液を蓄圧装置１が蓄積した時点から、駆動装置２での加振時の制御力の発生に必要な量の圧液が蓄圧装置１から上流側サーボ弁２５を経て駆動装置２に供給され、駆動装置２が加振時の制御力を発生する。その後は図１に示す例において同じ状況の場合と同じ経過を辿る。
【符号の説明】
【００５４】
１……蓄圧装置、
２……駆動装置、２１……シリンダ、２２……ピストン、２３、２４……シリンダ室、２５……上流側サーボ弁、２６……下流側サーボ弁、
３……回収装置、
４……昇圧器、
５……逆止弁（回収装置３と下流側サーボ弁２６間）、６……逆止弁（下流側サーボ弁２６と蓄圧装置１間）、
７……変換装置、７１……シリンダ、７２……ピストン、７３、７４……シリンダ室、
８……流路（回収装置３と変換装置７間）、９……逆止弁、
１０……流路（変換装置７と蓄圧装置１間）、１１……逆止弁、
Ａ、Ｂ……構造物、
１２……下部構造、１３……上部構造。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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