(57)【要約】【課題】強風時の上部構造部の揺れを人手によらずに確実に防止でき、地震時には上部構造部を確実に免震でき、また、上部構造部が免震で下部構造部に対しずれ動いて停止した合でも、上部構造部を原点復帰の修復までの間そのずれ動いた位置でしっかりと固定できる免震建物における風揺れ阻止機構を提供する。【解決手段】上部構造部２と下部構造部１とが油圧シリンダー４で連結され、油圧シリンダー４は、開閉弁１１の開閉で、ロックの風揺れ固定状態とアンロックの免震可能状態とに切り替えられるようになっており、地震センサー５が備えられ、常時は開閉弁１１を閉に保持し、地震時にのみ地震センサー５の地震感知に基づいて開閉弁１１を開に切り替え、開閉弁１１が開に切り替わると計時を開始し、設定時間後に開閉弁１１を閉に戻す制御装置６が備えられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替え、開閉弁が開に切り替わると計時を開始し、設定時間後に開閉弁を閉に戻す制御手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構。
【請求項２】
上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替える制御手段が備えられ、かつ、
地震で開いた開閉弁を地震後に閉に戻すための人的操作手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構。
【請求項３】
上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替える制御手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構。
【請求項４】
水平方向に向けられて上部構造部と下部構造部とを連結している前記油圧シリンダーが複数備えられると共に、前記地震センサーが一つ備えられ、該地震センサーの地震感知にもとづいてすべての油圧シリンダーがアンロック状態に切り替わるようになされている請求項１乃至３のいずれか一に記載の免震建物における風揺れ阻止機構。
【請求項５】
前記油圧シリンダーに油圧ポンプ接続口が設けられ、地震後に該接続口に油圧ポンプを接続し、油圧シリンダーを油圧ジャッキにして上部構造部の原点復帰を行うことができるようになされている請求項１乃至４のいずれか一に記載の免震建物における風揺れ阻止機構。
【請求項６】
前記地震センサーが地震動の地動加速度によって動く作動体を備えたものからなり、該作動体の動きを、閉の開閉弁を開に切り替える動きに変換する機械式動き変換機構が備えられ、該機械式動き変換機構によって地震時に無電気で開閉弁が開に切り替わるようになされている請求項１乃至５のいずれか一に記載の免震建物における風揺れ阻止機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震建物における風揺れ阻止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第３１７２７６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７０１８４号公報
免震建物における風揺れ阻止機構として、特許文献１，２に記載されているように、オイルダンパーを用いて強風時の建物の揺れを防止するようにしたものがある。
【０００３】
即ち、このオイルダンパーは、水平方向に向けられて上部構造部と下部構造部とを連結するように備えられると共に、ダンパーオイルの油路を開閉する開閉弁が備えられ、開閉弁の開閉により、上部構造部が下部構造部に対してロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされており、常時は開閉弁を開にしてアンロックの免震可能状態とし、強風時にのみ開閉弁を閉にしてロックされた風揺れ固定状態にするようになされたものである。
【０００４】
そして、常時はアンロック状態のオイルダンパーが強風時にロック状態に切り替えられるようにするため、特許文献１では、風速センサーを用い、この風速センサーによる強風の感知に基づいて制御手段が開閉弁を閉にしてオイルダンパーをロックし、風揺れ阻止状態を形成するようになされている。また、特許文献２では、ロックスイッチが備えられ、強風時にマニュアル操作によってロックスイッチをオンにしてオイルダンパーをロックし、風揺れ阻止状態を形成するようになされている。
【０００５】
また、特許文献２には、マニュアル操作でロックスイッチをオンにして風揺れ阻止状態を形成したのち、タイマーが計時を開始し、設定時間後に自動でオイルダンパーがアンロック状態に戻されるようになされてたものが開示され、また、その従来技術として、風速センサーが強風を感知しなくなると制御手段が開閉弁を開にしてオイルダンパーをアンロック状態に戻すようにしたものが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のいずれの風揺れ阻止機構も、常時はアンロック状態のオイルダンパーを強風時にロック状態に切り替えるようになされているものであるため、風を感知できなければならないところ、特許文献１の技術では、風速センサーを備えさせているが、風速センサーによる風の感知は一般的に不安定であり、思うような切り替え制御がうまくなされないという問題がある。また、特許文献２の技術は、ロックスイッチに対するマニュアル操作で切替えを行うようになされたものであるので、ヒトが強風情報をしっかりと把握して操作を行っていかなければならず、切替えが非常に厄介であるという問題がある。
【０００７】
更に、建物が地震で免震された後、上部構造部が元の位置に復帰せずに下部構造部に対しずれた位置で停止してしまうことがあり、その場合に、専門スタッフによる原点復帰の修復が行われるまでの間、建物の上部構造部がずれ動いたままの状態を、オイルダンパーがアンロック状態になったままの状態において継続しなければならず、そこに住む者が建物に対して不安感をつのらせてしまうという問題がある。
【０００８】
この点、特許文献２の技術では、マニュアル操作で風揺れ阻止状態を形成するロックスイッチが備えられているため、このスイッチをオンにすることでダンパーをロック状態にすることができるが、ダンパーをロック状態にするとタイマーが計時を開始し、設定時間経過後にオイルダンパーがアンロック状態に戻ってしまうので、問題の解消にはならない。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができると共に、地震時には上部構造部を確実に免震することができ、また、上部構造部が免震で下部構造部に対しずれ動いて停止したような場合であっても、上部構造部を原点復帰の修復までの間そのずれ動いた位置でしっかりと固定することができる免震建物における風揺れ阻止機構を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替え、開閉弁が開に切り替わると計時を開始し、設定時間後に開閉弁を閉に戻す制御手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構によって解決される。
【００１１】
この風揺れ阻止機構では、オイルダンパーを含む概念の油圧シリンダーが備えられ、地震時以外の常時は、制御手段によって開閉弁が閉に保持されて油圧シリンダーがロック状態を維持するようになされているので、風が吹こうが吹くまいが油圧シリンダーはロック状態にあり、従って、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができる。
【００１２】
しかも、風速計などに比べて感知精度の極めて高い地震センサーが用いられ、制御手段で、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替えて油圧シリンダーをアンロック状態にするようになされたものであるから、地震時には上部構造部を確実に免震することができる。
【００１３】
更に、この風揺れ阻止機構では、制御手段に、地震によって開閉弁が開に切り替わると計時を開始し、設定時間後に開閉弁を閉に戻す機能が備えられているので、上部構造部が免震で下部構造部に対しずれ動いて停止したような場合であっても、設定時間経過後に上部構造部は、ずれ動いた位置で油圧シリンダーによって固定され、従って、上部構造部の原点復帰の修復までの間の建物に対する不安感を和らげることができる。なお、設定時間とは、このように、地震が止んだ状態となる一般的な時間をいう。
【００１４】
また、上記の課題は、上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替える制御手段が備えられ、かつ、
地震で開いた開閉弁を地震後に閉に戻すための人的操作手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構によっても解決される。
【００１５】
この風揺れ阻止機構では、同様に、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができると共に、地震時には上部構造部を確実に免震することができる。
【００１６】
しかも、地震で開いた開閉弁を地震後に閉に戻すための人的操作手段が備えられているから、上部構造部が免震で下部構造部に対しずれ動いて停止したような場合であっても、人的操作手段で地震で開いた開閉弁を地震後に閉に戻すことによって、上部構造部は、ずれ動いた位置で油圧シリンダーによって固定され、従って、上部構造部の原点復帰の修復までの間の建物に対する不安感を和らげることができる。
【００１７】
また、上記の課題は、上部構造部が下部構造部に免震支承された免震建物における風揺れ阻止機構であって、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされたものからなり、かつ、
地震センサーが備えられると共に、
常時は開閉弁を閉に保持し、地震時にのみ地震センサーの地震感知に基づいて開閉弁を開に切り替える制御手段が備えられていることを特徴とする免震建物における風揺れ阻止機構によって解決される。
【００１８】
この風揺れ阻止機構では、同様に、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができると共に、地震時には上部構造部を確実に免震することができる。
【００１９】
上記の各風揺れ阻止機構において、水平方向に向けられて上部構造部と下部構造部とを連結している前記油圧シリンダーが複数備えられると共に、前記地震センサーが一つの備えられ、該地震センサーの地震感知にもとづいてすべての油圧シリンダーがアンロック状態に切り替わるようになされているとよい。
【００２０】
この場合は、各油圧シリンダーを確実に同期させてアンロック状態に切り替えることができ、一部の油圧シリンダーがロック状態のまま他の油圧シリンダーがアンロック状態となって、前記一部の油圧シリンダーに地震による高負荷がかかるのを防止することができて、風揺れ阻止機構の不具合発生を防ぐことができる。
【００２１】
前記油圧シリンダーに油圧ポンプ接続口が設けられ、地震後に該接続口に油圧ポンプを接続し、油圧シリンダーを油圧ジャッキにして上部構造部の原点復帰を行うことができるようになされているとよい。この場合は、原点復帰の修復作業のために用意する機器を少なくすることができ、即ち、ジャッキなしの油圧ポンプを用意すればよく、修復作業を身軽に行っていくことができる。
【００２２】
即ち、上部構造部が下部構造部に免震支承され、
上部構造部と下部構造部とが水平方向に向けられた油圧シリンダーで連結され、
該油圧シリンダーは、その油路を開閉する開閉弁の開閉により、ロックされた風揺れ固定状態と、アンロックされた免震可能状態とに切り替えられるようになされた免震建物において、地震後に、油圧シリンダーに備えられている油圧ポンプ接続口に油圧ポンプを接続し、油圧シリンダーを油圧ジャッキにして上部構造部の原点復帰を行うことを特徴とする免震建物における地震後の原点復帰修復方法も、風揺れ阻止機構が、常時ロック状態で地震時アンロック状態となるものであるか、常時アンロック状態で強風時ロック状態となるものであるかを問わず、効果的な修復方法である。
【００２３】
また、前記地震センサーが地震動の地動加速度によって動く作動体を備えたものからなり、該作動体の動きを、閉の開閉弁を開に切り替える動きに変換する機械式動き変換機構が備えられ、該機械式動き変換機構によって地震時に無電気で開閉弁が開に切り替わるようになされているのもよい。この場合は、停電時に地震が発生しても、開閉弁は開に切り替えられ、上部構造部を免震することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
第１実施形態の免震建物における風揺れ阻止機構を示す図１乃至図４のうちの図１及び図２において、１は建物の下部構造部である基礎、２は建物の上部構造部であり、上部構造部２は免震支承３…を介して基礎１に支承され、免震支承３…によって地震時に基礎１側の揺れが上部構造部２の側に伝わらないようにされている。免震支承３…には、転がり支承や滑り支承など、種々のものが採用されてよい。
【００２６】
この免震建物において、免震支承された上部構造部２が強風時に風圧で揺れてしまわないようにするため備えられているのが風揺れ阻止機構であり、４はその油圧シリンダー、５は地震センサー、６は制御手段としての制御装置である。
【００２７】
油圧シリンダー４は、図２（イ）に示すように、水平方向に向けられて上部構造部２と基礎１とを連結している。上部構造部２と油圧シリンダー４との連結、及び基礎１と油圧シリンダー４との連結は、それぞれヒンジの形式で行われている。そして、図１に示すように、油圧シリンダー４内のピストン７を挟む第１室８と第２室９とは、油圧シリンダー４の外で配管１０によって連通され、配管１０には開閉弁１１が設けられている。そして、開閉弁１１が閉じた状態では、第１室８と第２室９との間でオイルの行き来が遮断されてピストン７が固定されたロック状態となり、開閉弁１１が開いた状態では、第１室８と第２室９との間でオイルの行き来が許容されてピストン７が移動しうるアンロック状態となるようにされている。
【００２８】
また、油圧シリンダー４には、その設置状態において上面となる側に、第１室８と第２室９に対応してそれぞれ油圧ポンプ接続口１２，１２が設けられている。
【００２９】
地震センサー５は、地震による地動加速度を受けて転倒動作を行う錘体などを用いたものなどが用いられ、例えば、基礎１や油圧シリンダー４など、地震を感知しうる位置に備えられるものである。制御装置６が地震を感知しうる位置に備えらるのであれば地震センサー５を制御装置６に備えさせるようにしてもよい。
【００３０】
制御装置６は、地震センサー５の地震感知に基づいて開閉弁１１の開閉制御を行うもので、常時は開閉弁１１を閉に保持し、地震時にのみ地震センサー５の地震感知に基づいて開閉弁１１を開に切り替える制御を行う。この制御により、図３（イ）に示すように、常時は開閉弁１１が閉で、油圧シリンダー４のピストン７はロックされ、建物が風圧を受けても上部構造部２はその風圧による風揺れを阻止される。
【００３１】
また、地震センサー５による地震感知に基づいて、図３（ロ）に示すように、開閉弁１１が開になると、地震による基礎１側の揺れでピストン７に往復動を行わせる力が働き、それによって油圧シリンダー４内の第１室８と第２室９との間でオイルが配管１０を通じて行き来をし、上部構造部２が免震される。なお、制御装置６は電子電気的なものであってもよいし、機械的なものであってもよい。
【００３２】
これにより、風が吹こうが吹くまいが油圧シリンダー４はロック状態にあり、従って、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができる。しかも、地震センサーは風速計に比べて感知精度の極めて高いセンサーが提供されており、そもそも地震はセンサーによって精度高く感知されうる性質を備えているため、地震時には上部構造部を確実に免震することができる。
【００３３】
この場合に、地震センサー５が地震動の地動加速度によって動く錘体などの作動体を備えたものからなり、該作動体の動きを、閉の開閉弁を開に切り替える動きに変換する図示しない機械式動き変換機構を備えさせ、この機械式動き変換機構によって地震時に無電気で開閉弁が開に切り替わるようになされている場合には、停電時に地震が発生しても、開閉弁１１は開に切り替えられ、上部構造部２を免震することができる。
【００３４】
そして更に、本実施形態では、制御装置６にタイマー１３が備えられ、開閉弁１１が開に切り替わるとタイマー１３が計時を開始し、設定時間後に本体制御部６ａが開閉弁１１を閉に戻す制御を行うようになされて、地震が終わると、油圧シリンダー４のピストン７は往復動できないようにロックされ、風揺れ阻止状態に戻るようになされている。
【００３５】
これにより、図３（ハ）に示すように、上部構造部２が地震による免震で下部構造部である基礎１側に対して相対的にずれ動いて停止したような場合であっても、設定時間経過後に開閉弁１１が閉じられて、上部構造部２は、ずれ動いた位置で油圧シリンダー４によって固定され、従って、上部構造部２の原点復帰の修復までの間の建物に対する不安感を和らげ、住む者に不安のなかでの安心を与えることができる。
【００３６】
なお、上記の制御装置６や地震センサー５は油圧シリンダー４に装備されて備えられていてもよいし、油圧シリンダー４とは別に備えられていてもよい。
【００３７】
また、一つの建物に複数の油圧シリンダー４…が水平方向における向きを異ならせて備えられている場合は、制御装置６や地震センサー５は油圧シリンダー４ごとに備えられていてもよいが、図２（ロ）に示すように、少なくとも地震センサー５については一つの建物に一つ備えさせ、この一つの地震センサー５の地震感知に基づいて各油圧シリンダー４…の開閉弁１１が開閉制御されるようになされているとよい。
【００３８】
こうすることにより、地震時には、各油圧シリンダー４…を確実に同期させてアンロック状態に切り替えることができ、一部の油圧シリンダーがロック状態のまま他の油圧シリンダーがアンロック状態となって、前記一部の油圧シリンダーに地震による高負荷がかかるのを防止することができる。その場合に、制御装置６は油圧シリンダー４…ごとに備えられていてもよいし、一つの建物に一つ備えさせさせるようにしてもよい。タイマーについても、油圧シリンダー４…ごとに備えられていてもよいし、一つの建物に一つ備えさせさせるようにしてもよい。
【００３９】
そして、地震によって、上部構造部２が基礎１側に対して相対的にずれ動いて停止したような場合においては、上部構造部２をずれのない位置に原点復帰させる修復が行われるが、その修復を本実施形態では次のようにして容易に行っていくことができる。即ち、上記のように、油圧シリンダー４には、油圧ポンプ接続口１２，１２が設けられているので、図４に示すように、油圧ポンプ１４を各油圧ポンプ接続口１２，１２に接続し、油圧ポンプ１４を駆動してオイルを油圧シリンダー４の第１室８と第２室９との間で行き来させることにより、油圧シリンダー４を油圧ジャッキにして上部構造部２の原点復帰を行うことができる。
【００４０】
本実施形態のように、配管１０の接続口とは別に油圧ポンプ接続口１２，１２を備えさせる場合は、油圧ポンプ１４の接続において配管１０を取り外す必要はないし、修復後に配管１０を付け直すという厄介な作業を行う必要もない。また、
本実施形態では、油圧シリンダー４の設置状態において、その上面となる側に油圧ポンプ接続口１２，１２が備えられているので、ポンプ１４の接続が容易であるのみならず、油圧シリンダー４内のオイルを有効利用しながら修復を行っていくことができ、修復後に油圧シリンダー４に補給するオイルもわずかでよく、オイルを節約することができる。
【００４１】
図５に示す第２実施形態の風揺れ阻止機構では、タイマーは省略され、それに替えて、地震で開いた開閉弁１１を地震後に閉に戻すための人的操作手段としての操作部１５が備えられている。この場合は、上部構造部２が免震で基礎１に対しずれ動いて停止したような場合であっても、操作部１５を人手で操作することによって地震で開いた開閉弁１１を地震後に閉に戻せば、上部構造部２は、ずれ動いた位置で油圧シリンダー４によって固定され、従って、上部構造部の原点復帰の修復までの間の建物に対する不安感を自らの行動によって和らげることができる。なお、人的操作部１５は、制御手段としての制御装置６を制御して開閉弁１１を閉に戻すものであってもよいし、開閉弁１１に直接働いてこれを閉に戻すものであってもよい。また、人的操作部１５は、住む者が操作しうる場所に備えられているとよく、建物の屋内の例えば壁などに備えられていてもよいし、屋内からのアクセスが可能な床下空間部に設置されていてもよいし、建物の屋外側に備えられていてもよい。
【００４２】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、タイマー１３を備えさせたものや、人的操作部１５を備えさせたものについて示しているが、これらの省略された風揺れ阻止機構に構成されていてもよい。油圧シリンダー４は、開閉弁１１が開の状態で地震振動を減衰させていくダンパーとしての機能を備えさせるようにしてもよい。また油圧シリンダー４は、ピストン７を挟む第１室８と第２室９との間でオイルの行き来をさせる構成のものに限られるものではなく、例えばシリンダー本体には室の一つ備えさせ、その室と、大気圧に開放したタンク又は伸縮タンクとを連通させ、その連通部に開閉弁を備えさせた構造のものなどであってもよく、様々な形態の油圧シリンダーが用いられてよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、強風時の上部構造部の揺れを人手によることなく確実に防止することができると共に、地震時には上部構造部を確実に免震することができ、また、上部構造部が免震で下部構造部に対しずれ動いて停止したような場合であっても、上部構造部を原点復帰の修復までの間そのずれ動いた位置でしっかりと固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の風揺れ阻止機構を示す構成図である。
【図２】図（イ）建物の側面図、図（ロ）は油圧シリンダーの設置例を示す平面図である。
【図３】図（イ）乃至図（ハ）はそれぞれ風揺れ阻止機構の作動状態を示す説明図である。
【図４】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ地震後の原点復帰の修復方法を示す説明図である。
【図５】第２実施形態の風揺れ阻止機構を示す構成図である。
【符号の説明】
１…基礎（下部構造部）
２…上部構造部
３…免震支承
４…油圧シリンダー
５…地震センサー
６…制御装置（制御手段）
１０…配管（油路）
１１…開閉弁
１２…ポンプ接続口
１３…タイマー
１４…油圧ポンプ
１５…人的操作部
【図１】
2004211357.tif 000003
【図２】
2004211357.tif 000004
【図３】
2004211357.tif 000005
【図４】
2004211357.tif 000006
【図５】
2004211357.tif 000007