(57)【要約】  【課題】  支承構造を備える免震装置に併用され、地震時や強風時には上部構造物を基礎に対して回転方向に移動するのを抑止し、地震時には前後左右方向への移動を許容し、強風時にはその移動を規制し得る、固定装置を提供する。  【解決手段】  基礎２に取付けられ直線状のガイド溝７が形成された下部ガイド板８と、基礎２の上部に据えられる上部構造物１に取付けられ同じく直線状のガイド溝５が形成された上部ガイド板６と、下部ガイド板８のガイド溝７に係合するガイドローラ１１を下面に、上部ガイド板６のガイド溝５に係合するガイドローラ１１を上面に有する中間ブロック９とを備え、上部ガイド板６と下部ガイド板８の間に中間ブロック９を、上部ガイド板６のガイド溝５と下部ガイド板８のガイド溝７とが十字状に直交するように積層し、更にガイドローラ１１が設けられている中間ブロック９の端部に液圧ジャッキ１０を備えてなる。  【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎に取付けられ直線状のガイド溝が形成された下ガイド板と、基礎の上部に据えられる上部構造物に取付けられ同じく直線状のガイド溝が形成された上ガイド板と、下ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを下面に、上ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを上面に有する中間ブロックとを備え、上ガイド板と下ガイド板の間に中間ブロックを、上ガイド板のガイド溝と下ガイド板のガイド溝とが十字状に直交するように積層し、更にガイドローラが設けられている中間ブロックの端部に液圧ジャッキを設け、地震後この液圧ジャッキに液圧を供給して上部構造物を基礎に対して復元させるとともに、強風時に液圧ジャッキに供給する液体を閉止するか、通常閉止していた液体を地震時に開放する事により強風による上部構造物の移動を防止する機能を有することを特徴とする免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【請求項２】
液圧ジャッキが、収縮側のストロークエンドに復帰機能を有するクッション手段を備えてなる請求項１に記載の免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【請求項３】
液圧ジャッキが、その液圧回路に収縮側の全ストロークに作用するオリフィスを備えるとともに、ロッド復元用のバネを備えてなる請求項１に記載の免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【請求項４】
基礎に取付けられ直線状のガイド溝が形成された下ガイド板と、基礎の上部に据えられる上部構造物に取付けられ同じく直線状のガイド溝が形成された上ガイド板と、下ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを下面に、上ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを上面に有する中間ブロックとを備え、上ガイド板と下ガイド板の間に中間ブロックを、上ガイド板のガイド溝と下ガイド板のガイド溝とが十字状に直交するように積層し、更に中間ブロックの上ガイドローラが設けられている一方の端部と下ガイドローラが設けられている一方の端部とにそれぞれ液体ダンパを備えてなることを特徴とする免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【請求項５】
ガイドローラを中間ブロックに回転可能に取付けるピン軸が、ガイドローラ側の端面にフランジを有するピン軸である請求項４に記載の免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【請求項６】
液体ダンパが、その液体ダンパのピストンの両側への供給配管のそれぞれにロック弁を設けるか、又は両側の配管にロック弁を設け、配管を接続しそのロック弁を通常閉止しておき、地震時に開放するか、通常ロック弁を開放しておき、強風時にロック弁を閉止することによって上部構造物の風揺れを防止する請求項４又は５に記載の免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置に関し、特には地震時に、基礎上に構築された建築物などの上部構造物が回転するのを抑止し得る機能を備えてなる免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特公昭５２−７８５２号公報（特許文献１）には、平盤状の基礎上に多数のベアリング介して建築物を支承する免震装置を改善した建築物の免震装置が提案されている。この提案の免震装置は、建築物の上部構造の下端隅部とこれと地震時の振幅以上の間隙を存して対設された基礎の外周立上り部との間に前記間隔とストロークが一致し且つ建築物が常時受ける予想最大風力に等しい押圧力の働くように構成された油圧ジャッキを介装し、同油圧ジャッキに地震時において振動を感知して前記油圧ジャッキの押圧力を開放せしめる地震感知制御手段を設けて構成されている。
【０００３】
そして、この提案の免震装置では、通常は油圧ジャッキによって基礎と建築物の間に押付力を発生させ強風による建築物の移動を防止し、地震時には地震感知制御手段が地震動を感知しこの油圧ジャッキの押付力を開放させることによって地震時の免震を可能としている。また、地震後には油圧ジャッキに油圧を供給し、油圧ジャッキの押付力によって建築物を元の位置に復元し得るとされている。
【０００４】
しかし、上記免震装置では、油圧ジャッキを建築物の周囲に基礎の外周立上り部を設けて設置するために、通常の免震装置であれば上部構造物（建築物）の周囲に基礎に対し上部構造物が相対移動するだけのクリアランスがあればよいのに対して、余分なスペースが必要となる。また、基礎の立上り部は、風により油圧ジャッキを介して発生する力に打ち勝つ強度が必要となりコストアップになる。更に、地震後の復元時に油圧ジャッキと建築物の接触点が変わるため特に建築物が回転していた場合には復元がスムーズにできないことが懸念される。
【０００５】
また、日本免震構造協会誌「ＭＥＮＳＩＮ」ＮＯ．２８  ２０００／５（非特許文献１）には、滑り支承と復元用の積層ゴム支承を組合わせた戸建住宅用の免震装置が開示されている。この免震装置では、基礎上に上部構造物（戸建住宅）を支える複数の滑り支承と復元用の積層ゴムを配置している。地震時には上部構造物が基礎に対して移動するが、この時、復元用の積層ゴムは通常のバネと同様に復元力を発生する。また、上部構造物と基礎の相対運動時には滑り支承の滑り摩擦力によって減衰力を発生させ、上部構造物と基礎の相対変位を抑制している。
【０００６】
しかし、上記戸建住宅用免震装置では以下の問題点が懸念される。
（１）上部構造物は完全に復元しない。すなわち、復元用に用いている積層ゴムの復元力は変位に比例して力が増加するバネと同様の性状を示す。地震後に残留変形が残った場合にはその摩擦力に打ち勝つ力がどの位置でも必要となるため、上述のバネ定数を無限大にしないと完全に元の位置に戻らない。
（２）応答加速度が高い。すなわち、地震時上述のバネ力と摩擦による減衰力による力が発生し、特に復元性能を向上させるためバネ定数を大きくすると地震時の上部構造物への横方向の力（応答加速度）が大きくなる。
（３）風荷重を受けた場合のトリガーについては特に設けずスライダー（滑り支承）の静摩擦力によるとされている。すなわち、風揺れ防止装置が付加されていないので風による上部構造物への横方向の力が一定以下の場合には上部構造物は相対運動せず固定されるが、その力が一定以上になると上部構造物は横方向に動くことになる。従って、強風時に揺れを止めるためには別の風揺れ固定装置が必要になる。
【０００７】
また、日本免震構造協会誌「ＭＥＮＳＩＮ」ＮＯ．３０  ２０００／１１（非特許文献２）には、転がり支承（図示の例では１０基のボールベアリング支承）と建物のコーナー部のオイルダンパ（図示の例では８本）を備える戸建住宅用免震装置が開示されている。この免震装置では、１０基の転がり支承が大径ボールと小径ボールを組合せたベアリング部分を上部構造物（本図の場合住宅を乗せる鉄骨床梁）に取付け、このベアリング部分の大径ボールを支える受皿を基礎に取付けて上部の重量を支える。また、この転がり支承の摩擦係数が低いため変位抑制用にオイルダンパが８本取付けられている。このオイルダンパは、片側のシリンダヘッド側を鉄骨床梁にロッド側を基礎にそれぞれ水平方向に回転可能なように取付けられている。また、図示のオイルダンパには、搭状の建物の地震時の転倒を防止するために浮上がり衝撃防止金具がダンパに取付けられダンパの上下の動きを規制している。また更に、このオイルダンパに電磁弁を取付けることで暴風時の建物ロック装置も兼ねるように設定されている。そして、この免震装置では、地震が発生すると慣性力により上部構造物と基礎の間に相対運動が発生し、その相対運動の速度（の累乗）に比例してダンパによる減衰力が発生し、変位を抑制することとなる。
【０００８】
しかしながら、上記戸建住宅用免震装置では以下の問題点が懸念される。すなわち、この免震装置の場合、ダンパが上部構造物の重心に対して対称に配置された場合には建物にはダンパ力による回転力は発生しないが、建物の配置、偏心荷重により重心に配置することは実質的に不可能である。特に変位が大きな大地震の場合、その回転力によって受皿からの大径ベアリングのはみ出し等も予測される。また当然ながら重心に対してできるだけ対称に配置するため最低４本のシリンダ（オイルダンパ）が必要となる。また、建物の重心は建物以外の家具等の配置によっても影響を受ける。更に上記のロック装置、浮上がり衝撃防止装置を付ける場合には、全てのシリンダに同様の装置を取付ける必要がありコストアップとなる。
【特許文献１】特公昭５２−７８５２号公報
【非特許文献１】日本免震構造協会誌「ＭＥＮＳＩＮ」ＮＯ．２８  ２０００／５
【非特許文献２】日本免震構造協会誌「ＭＥＮＳＩＮ」ＮＯ．３０  ２０００／１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解消するためになしたものであって、その課題は、支承構造を備える免震装置に併用され、地震時や強風時に上部構造物を基礎に対して回転方向に移動することを抑止し得るとともに、地震時には前後左右方向への移動を許容し、強風時にはその移動を規制し得る、免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置は、基礎に取付けられ直線状のガイド溝が形成された下ガイド板と、基礎の上部に据えられる上部構造物に取付けられ同じく直線状のガイド溝が形成された上ガイド板と、下ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを下面に、上ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを上面に有する中間ブロックとを備え、上ガイド板と下ガイド板の間に中間ブロックを、上ガイド板のガイド溝と下ガイド板のガイド溝とが十字状に直交するように積層し、更にガイドローラが設けられている中間ブロックの端部に液圧ジャッキを備えてなるものである。
【００１１】
上記本発明の構成によれば、支承構造を備える免震装置と併用することで、地震時や強風時に上部構造物を基礎に対して回転方向に移動することを抑止し、地震時にはその上部構造物を前後左右方向への移動を許容し、また地震後は中間ブロックの所定位置を押すだけで復元でき、更に強風時にはその移動を規制することができる。またこれにより、地震時（免震時）に復元力が作用しないため免震装置の応答加速度を低くすることができる。また復元力を大きくすることが容易なため支承の摩擦係数を大きくすることができ摩擦減衰が大きくできるので変位も小さく、すなわち変位抑制効果を持たせることができる。また更に、地震後、一つの装置で復元と固定という異なる機能を兼ねさせることができる。
【００１２】
そして、上記免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置においては、中間ブロックが十字形状の中間ブロックであってもよい。このようにすれば、中間ブロックが取付けやすく、また上記の作用効果も得やすくなる。
【００１３】
また、上記免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置においては、液圧ジャッキが、収縮側のストロークエンドに復帰機能を有するクッション手段を備えてなるものであってもよい。このように液体の粘性によるクッション機能を付加することにより、上記作用効果に加えて、想定以上の巨大地震に対しての衝撃緩和が可能となる。
【００１４】
また、上記免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置においては、液圧ジャッキが、その液圧回路に収縮側の全ストロークに作用するオリフィスを備えるとともに、ロッド復元用のバネを備えてなるものであってもよい。このように全ストロークにわたるダンパ機能を付加することにより、上記作用効果に加えて、応答加速度が大きくなるものの、想定以上の巨大地震時の変位抑制効果を大きくすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置は、基礎に取付けられ直線状のガイド溝が形成された下ガイド板と、基礎の上部に据えられる上部構造物に取付けられ同じく直線状のガイド溝が形成された上ガイド板と、下ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを下面に、上ガイド板のガイド溝に係合するガイドローラを上面に有する中間ブロックとを備え、上ガイド板と下ガイド板の間に中間ブロックを、上ガイド板のガイド溝と下ガイド板のガイド溝とが十字状に直交するように積層し、更に中間ブロックの上ガイドローラが設けられている一方の端部と下ガイドローラが設けられている一方の端部とにそれぞれ液体ダンパを備えてなるものである。
【００１６】
上記の構成によれば、支承構造を備える免震装置と併用することで、地震時や強風時に上部構造物を基礎に対して回転方向に移動することを抑止し、地震時にはその上部構造物を前後左右方向への移動を許容し、また地震後は中間ブロックを所定位置に戻すだけで復元でき、更に強風時にはその移動を規制することができる。またこれにより、地震時（免震時）に復元力が作用しないため免震装置の応答加速度を低くすることができる。また復元力を大きくすることが容易なため支承の摩擦係数を大きくすることができ摩擦減衰が大きくできるので変位も小さく、すなわち変位抑制効果を持たせることができる。また更に、従来例の免震装置では複数のダンパを上部構造物（建築物）の重心に対称に取付け、ダンパの減衰力によって上部構造物に対する回転荷重を防いでいるが、偏荷重に対する対応が困難である。しかし、上記本発明の構成では、ダンパの重心とずれても回転抑止ができる。また、ダンパが速度比例型の場合には、全方位のダンパ力が同一となり、応答計算時の余裕率が小さくて済む。また、風揺れの防止装置を付加した場合にもその固定点と風圧の中心点がずれた場合、回転力が発生するがその防止にも効果を発揮する。
【００１７】
そして、上記免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置においては、ガイドローラを中間ブロックに回転可能に取付けるピン軸が、ガイドローラ側の端面にフランジを有するピン軸であってもよい。このようにすれば、上記作用効果に加えて、上部構造物の上方向への変位は規制され、例えば上部構造物が基礎の面積に対して高さが高い場合、地震や風によって片側の支承を中心に転倒モーメントが作用することがあっても、転倒を防止することができる。
【００１８】
また、上記免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置においては、液体ダンパが、その液体ダンパのピストンの両側を配管で繋ぎ、その配管にロック弁を設け、地震時にはそのロック弁を開放し、強風時にはそのロック弁を閉止することによって上部構造物の風揺れを防止するものであってもよい。このようにすれば、液体ダンパにロック弁を設けることで簡易に風揺れを防止できる。
【００１９】
なお、一般に免震装置に要求される機能は下記の通りである。
（１）免震し始める加速度が小さいこと。通常、１ｍ／ｓ2（１００Ｇａｌ又は震度５弱）の地震から免震し始めること。
（２）応答加速度が低いこと。想定される大地震で応答加速度ができるだけ低いこと。
（３）巨大地震での変位が免震装置の限界変位以下であること。
（４）地震後復元すること。
（５）風時揺れないこと。
の以上であるが、特に（１）、（２）と（３）は相反する要求である。
【００２０】
また、従来例の支承による免震装置では、通常、摩擦係数を大きくしていくと復元のための復元バネ定数が大きくなり応答加速度が高くなる。また摩擦係数を小さくしていくと復元バネも小さくてよく転がり支承の勾配による自重復元も利用できるようになるが、この場合には変位が大きくなり、また強風などの風で揺れやすくなる。また更に、上述したように基礎と上部構造物を相対運動させるためその運動する範囲の基礎上に障害物があると、地震発生時上部構造物とその障害物が衝突し、予想外の衝撃が発生することになる。このため、通常免震建築の周囲にはクリアランスが設けられている。ビル等の大型建築物では前記クリアランスを十分にとることができるが敷地に制限のある戸建住宅等の小型建築物の場合クリアランスに制限があるため、免震装置に変位抑制機能が要求される場合が多い。
【００２１】
これに対して、上記本発明の構成では、免震層の限界変位が十分大きい時にも対応でき、また限界変位が少なくてよい場合にはクッション機能やダンパ機能を付加することで対応できる。通常、戸建免震装置では変位を３０ｃｍ程度以下にすることが要求されており、この場合にはクッション機能やダンパ機能のいずれをも具備する構成で対応できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、本装置と支承とからなる免震装置において、地震時や強風時に上部構造物を基礎に対して回転方向に移動することを抑止し、地震時にはその上部構造物を前後左右方向への移動を許容し、また地震後は中間ブロックの所定位置を押すだけで復元でき、更に強風時にはその移動を規制することができる。またこれにより、地震時（免震時）に復元力が作用しないため免震装置の応答加速度を低くすることができる。また復元力を大きくすることが容易なため支承の摩擦係数を大きくすることができ摩擦減衰が大きくできるので変位も小さく、すなわち変位抑制効果を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置を免震装置として建築物に組み込んだ使用例を示す説明図、図２は、本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の平面図、図３は、図２の側面図、図４は、本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の液圧回路図である。
【００２４】
図１において、上部構造物１は、基礎２との間に設けられた複数の支承３によって支えられている。免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置（以下固定装置と称す）４は、上部構造物１の下部でその中央１箇所に配設されている。
【００２５】
固定装置４は、中央部に細長いガイド溝５を持つ上部ガイド板６と、同様に中央部に細長いガイド溝７を持つ下部ガイド板８と、十字形状の中間ブロック９と、単動の液体シリンダ１０とを備えて構成される。十字形状の中間ブロック９はその横方向のブロック片の上面の両端と縦方向の下面の両端とに前記ガイド溝５、７に係合するカムフォロア１１が取付けられている。また、上部ガイド板６はボルト１２によって上部構造物１に、下部ガイド板８は上部ガイド板６に直交させるようにしてボルト１３によって基礎２にそれぞれ取付けられている。
【００２６】
そして、直交状態の上下ガイド板６、８の高さ方向の間に十字形状の中間ブロック９が、中間ブロック９の上面の両端のカムフォロア１１を上部ガイド板６のガイド溝５と係合させ、また中間ブロック９の下面の両端のカムフォロア１１を下部ガイド板８のガイド溝７と係合させて取付けられている。また、上部ガイド板６の下面両側と下部ガイド板８の上面両側にはそれぞれ液体シリンダ１０が取付けられている。更に、中間ブロック９の下面に取付けたカムフォロア１１の両側には中間ブロック９の重量を支えそのスライド動作を円滑にするためのガイドローラ１４が中間ブロック９の側面に取付けられている。
【００２７】
図４に示すように、４本の液体シリンダ１０には、そのヘッド側に洩れのないパイロットチェック弁１５が設けられ、また液圧のタンクポートにも同様にパイロットチェック弁１６が設けられている。このパイロットチェック弁１５、１６にこの弁１５、１６を開放するための電磁弁１７が設けられている。なお、本図において、Ｐは液圧の供給ライン、Ｔは液圧の排出ラインをそれぞれ示す。
【００２８】
次に、上記構成の固定装置４の動作を説明する。
液体シリンダ１０は、図２に示すように通常伸張しておりストロークエンドでロッド先端と中間ブロック９は少量の隙間があるか少量の当て代のある状態にセットされている。通常、ヘッド側の液体はパイロットチェック弁１５によって液体シリンダ１０のチャンバ内に封じ込まれている。
【００２９】
上記状態において強風による風圧が作用し風力が摩擦力以上になると、上部構造物１は動き出すが、この時液体シリンダ１０のチャンバ内に液体が封じ込まれているのでヘッド側の液体圧が上昇し上部構造物１が基礎２に対して固定されることとなる。
【００３０】
従って、上記の通り液体シリンダ１０のロッド先端と中間ブロック９との間に隙間を少量設けている場合には上部構造物１は少し移動することになり、少量押し込んでいる時には液体シリンダ１０のヘッド側に圧力が封じ込まれているため、上部構造物１は完全に固定されることになる。なお、上部構造物１が強風によって少量移動したとしても実際的には居住性には何ら影響を与えない。また、どの方向からの風力に対しても中間ブロック９の働きで上部構造物１は常に回転せず滑動することになるが、直交する２本ずつの液体シリンダ１０が伸長していることによってその滑動による上部構造物１の移動も止めることができる。
【００３１】
次に、地震が発生すると、地震センサ（図示せず）で地震初期の小さな加速度を検出し、図４に示す電磁弁１７を切替えて液体シリンダ１０のヘッドへの油圧回路を開放し、液体シリンダ１０をフリーにし、免震可能状態とする。
【００３２】
地震で上部構造物１が図２の水平方向に移動すると、基礎２に対して中間ブロック９は移動せず上部構造物１に取付けた上部ガイド板６と液体シリンダ１０が移動することになり、その移動に応じて移動した側の液体シリンダ１０のロッドは収縮することになる。例えば、上部構造物１が図２の左方向に移動すると、右側に位置する液体シリンダ１０が収縮する。
【００３３】
また、図２の上下方向に上部構造物１が移動すると、中間ブロック９も上下に移動し、移動した側の上下方向の液体シリンダ１０のロッドが収縮する。地震時上部構造物１は３６０°方向いずれの向きに相対運動するかは規定できないが、上述の中間ブロック９のカムフォロア１１と上下ガイド板６、８のガイド溝５、７の働きで相対変位の方向にかかわらず上部構造物１は回転することなく滑動することとなる。
【００３４】
地震がおさまった後、電磁弁１７を切替えてパイロットチェック弁１５、１６を閉じＰポートから圧力を供給すると液体シリンダ１０のロッドは伸長し、上部構造物１を元の位置に戻すことになる。この時の圧力供給は、地震後の残留変位を戻すことには緊急性はないため小容量、小吐出の油圧ユニットを各居住に付属しておくかあるいは手押しのポンプでも圧力を供給することができる。但し、電磁弁１７への圧力は、いつ発生するか予知できない地震に備えて保持しておく必要があり、アキュームレータの採用が必要である。
【００３５】
上述したように、上記構成の固定装置４によれば、支承３を備える免震装置と併用することで、地震時や強風時には上部構造物１が基礎２に対して回転方向に移動するのを抑止し、地震時にはその上部構造物１が前後左右方向に移動するのを許容し、また地震後は中間ブロックの所定位置を押すだけで上部構造物１を復元でき、更に強風時にはその移動を規制することができる。またこれにより、地震時（免震時）に復元力が作用しないため免震装置の応答加速度を低くすることができる。また復元力を大きくすることが容易なため支承３の摩擦係数を大きくすることができ摩擦減衰が大きくできるので変位も小さくできる。
【００３６】
図５は、上述した構成の固定装置４に、更にクッション機能を付加した場合の要部拡大断面図である。クッション機能を付加した固定装置４は、上述の構成の固定装置４の液体シリンダ１０に代えて図示の液体シリンダ１８を採用するものである。
【００３７】
この液体シリンダ１８は、ロッドカバー１９、シリンダチューブ２０、ヘッドカバー２１をタイロッド（図示せず）で締結し、ピストン２２、ピストンロッド２３が収縮、伸長する通常のシリンダにおいて、ロッドヘッドに、ピストンロッド２３の往復運動をガイドするロッドブッシュ２４及びそのブッシュ２４を保持するリテーナ２５を設け、このリテーナ２５のロッド側にスタッドボルト２６を設け、更にこのスタッドボルト２６のヘッドとリテーナ２５との間に圧縮バネ２７をバネ押え２８と共に設けて構成する一方、ヘッドカバー２１に液体流入口２９に連通させてオリフィス３０を設けて構成されている。なお、図において、３１はピストンロッド２３の先端に設けた当て板、３２は液体流入口である。また、図示の液体シリンダ１８は液体流入口２９からの液圧でピストンロッド２３が伸長した状態を示している。
【００３８】
上記構成の液圧シリンダ１８を備える固定装置４では、地震により当て板３１に前述の中間ブロック９から収縮方向の力が作用すると、当て板３１はバネ押え２８に接触するまで移動する。地震による変位がそれ以上大きくなると、当て板３１とバネ押え２８が接触すると同時にピストン２２の反ロッド側の突起３３がヘッドカバー２１の中央に設けた液体流入口２９に連通する穴３４に入り込み、液体は小径のオリフィス３０より液体流入口２９に排出される。このオリフィス３０の径を絞ることによって液体シリンダ１８に液体粘性によるクッション力を持たせることができる。この時、バネ押え２８はスタッドボルト２６にガイドされて当て板３１と共にシリンダチューブ２０側へ移動することとなる。中間ブロック９の液体シリンダ１８方向の移動が反対方向に切り替わると、圧縮バネ２７の反発力でバネ押え２８はスタッドボルト２６のヘッドに接触するまで復帰し、この動きに伴ってピストンロッド２３も少量（クッションの外れる位置まで）復帰する。従って、更に変形の大きい波が来た場合には再度クッションの効果が発揮されることになる。なお、このクッションの例では、液圧回路図は図４と同一でよい。
【００３９】
図６は、上述した構成の固定装置４に、更にダンパ機能を付加した場合の要部拡大断面図である。また、図７は、ダンパ機能を付加した場合の液圧回路図である。このダンパ機能を付加した固定装置４は、上述の構成の固定装置４の液体シリンダ１８に代えて図６の液体シリンダ３５を採用するものである。
【００４０】
この液体シリンダ３５は、図６に示すようにピストンロッド３６の長さを長くし、地震時（免震時）にピストンロッド３６が元の位置まで復帰できる復元用圧縮バネ３７をリテーナ２５とピストンロッド３６の先端の当て板３１との間に設けて構成した以外は図５に示す液体シリンダ１８とほぼ同一の構造である。
【００４１】
一方、液圧回路は、図７に示すように、上記液体シリンダ３５を用いるとともに、この液体シリンダ３５の入口とパイロットチェック弁１５との間にチェックバルブ３８とオリフィス３９を組込んだ以外は上記図４に示す液圧回路と同様である。
【００４２】
この図７に示す液圧回路では、地震発生時地震センサの働きによりパイロットチェック弁１５を開放するのは図４の場合の実施形態と同様であるが、パイロットチェック弁１５と液体シリンダ３５の入口との間にチェックバルブ３８とオリフィス３９が組込まれているので、ピストンロッド３６が中間ブロック９によって押し込まれると、液体はオリフィス３９を通じて排出されることになるが、このオリフィス３９により粘性抵抗による減衰力が発生する。また、中間ブロック９が液体シリンダ３５の当て板３１と反対方向に移動すると圧縮バネ３７の力によりピストンロッド３６は中間ブロック９を押付けた状態でピストンロッド３６のストロークエンドまで復帰する。
【００４３】
上記構成の液体シリンダ３５を備える固定装置４では、地震による振動の間ずっと４本の液体シリンダ３５は伸長と収縮を繰返し、収縮時には減衰力を発生することとなる。減衰力は上部構造物１の重量によって調整することとなるが、本固定装置４ではオリフィス３９の径を調整することによって減衰力を調整することができダンパ機能を発揮させることができる。
【００４４】
次に、本発明の別の実施形態の固定装置について説明する。図８は、本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の平面図、図９は、図８の正面図、図１０は、図９の要部の拡大断面図である。この例の固定装置４０は、図１に示す固定装置４に代えて上部構造物１と基礎２の間に設けられるものであって、地震時上部構造物１が免震状態になり基礎２との間に相対運動が発生した時にその速度に応じた減衰力を与え相対変位を抑制するものである。
【００４５】
固定装置４０は、固定装置４の液体シリンダ１０に代えて液体ダンパ４１を十字形状の中間ブロック９のブロック片の一方端に連結するとともに、その液体ダンパ４１を本例では上部構造物１と基礎２とにそれぞれブラケット４２を介して固定した構成を基本構造とする外は実質的に固定装置４と同様の構造である。
【００４６】
すなわち、固定装置４０は、固定装置４と同様に、中央部に細長いガイド溝５を持つ上部ガイド板６と、同様に中央部に細長いガイド溝７を持つ下部ガイド板８と、十字形状の中間ブロック９と、液体ダンパ４１とを備えて構成される。十字形状の中間ブロック９はその横方向のブロック片の上面の両端と縦方向の下面の両端とに前記ガイド溝５、７に係合するカムフォロア１１が取付けられている。また、上部ガイド板６はボルト１２によって上部構造物１に、下部ガイド板８は上部ガイド板６に直交させるようにしてボルト１３によって基礎２にそれぞれ取付けられている。
【００４７】
そして、直交状態の上下ガイド板６、８の高さ方向の間に十字形状の中間ブロック９が、中間ブロック９の上面の両端のカムフォロア１１を上部ガイド板６のガイド溝５と係合させ、また中間ブロック９の下面の両端のカムフォロア１１を下部ガイド板８のガイド溝７と係合させて取付けられている。また、中間ブロック９の下面に取付けたカムフォロア１１の両側には中間ブロック９の重量を支えそのスライド動作を円滑にするためのガイドローラ１４が中間ブロック９の側面に取付けられている。
【００４８】
液体ダンパ４１は、ロッドカバー４３、シリンダチューブ４４、ヘッドカバー４５、ピストンロッド４６を備え、ピストンロッド４６が伸縮動作するシリンダである。この液体ダンパ４１のロッドカバー４３とヘッドカバー４５には、それぞれチェック弁４７と絞り弁４８を設け、配管４９で互いに接続されている。
【００４９】
そして、本例では平面図の下部ガイド板８と同一の左右方向の液体ダンパ４１は中央部に回転可能ピン５０を設け、基礎２にボルト５１で固定したブラケット４２に回動可能に取付けられている。また、平面図の上部ガイド板６と同一の前後（図面で上下）方向の液体ダンパ４１は、前記同様に中央部に回転可能ピン５０を設け、上部構造物１にボルト５２で固定したブラケット４２に回動可能に取付けられている。これら液体ダンパ４１のピストンロッド４６は中間ブロック９の直交するブロック片の一端とピン５３及びクレビス５４を介して接続されている。また、これら２本の液体ダンパ４１は、共に平面図の位置でストロークの中央にあるように設計され、左右方向の液体ダンパ４１は左右のいずれにも同一のストロークを有し、前後方向の液体ダンパ４１は前後いずれの方向にも同一のストロークを有している。
【００５０】
また、２本の液体ダンパ４１は、シリンダストローク時の速度に応じて内部液体の粘性抵抗により圧力が発生し、減衰力となり変位を抑制することになる。ロッドカバー４３側及びヘッドカバー４５側の絞り弁４８の絞りはシリンダ受圧の面積がロッドカバー４３側とヘッドカバー４５側とで異なるため（ヘッドカバー４５側の方がロッドの断面積だけ大きい）同じ速度の時に同じ減衰力が得られるように個別に調整されている。
【００５１】
次に、上記構成の固定装置４０の作動について実際に地震が発生した場合を想定して説明する。実際の地震時には基礎２が移動し、その移動に伴い免震装置を装着した上部構造物１が相対運動することになる。ここでは理解を簡単にするため基礎２を仮に固定して上部構造物１の動きについて説明する。また、地震による変位の向きは震源の位置、上部構造物１の方向により規定することができないので、固定装置４０も全方位にわたって均等な機能を発揮する必要がある。ここでは作動原理を簡単に説明するため、図８の左右方向、上下方向、斜め方向（左上から右下に）に変位した場合の作動を説明する。
【００５２】
まず、上部構造物１が基礎２に対して左右に移動すると上部ガイド板６、中間ブロック９も左右に移動し、基礎２に設けた液体ダンパ４１が伸縮する。また、上部構造物１が基礎２に対して図８の上下に移動すると、上部構造物に取付けた液体ダンパ４１と上部ガイド板６も移動するが、中間ブロック９が下部ガイド板８によって固定されているため上部構造物１に取付けた液体ダンパ４１が伸縮する。
【００５３】
次に、上部構造物１が左上から右下に移動すると、その左右方向の変位分のみは基礎２に取付けた液体ダンパ４１が前後に伸縮し、その上下方向の変位分は上部構造物１に取付けた液体ダンパ４１が変位することとなる。この場合、各液体ダンパ４１のみかけの速度はその角度成分のみ減少することになり、減衰力が速度比例の場合、力も同様に減少するが、その力の斜め方向の成分は２本の液体ダンパ４１の力が合成されるため、液体ダンパ４１が左右、上下に動いた場合の減衰力と同一の減衰力が発生することとなり、中心に対してどの方向に液体ダンパ４１が移動したとしても同一の力が発生する。更に、地震力の方向にかかわらず液体ダンパ４１には横方向の力がかからないので液体ダンパ４１からの液体洩れの発生が少ない。
【００５４】
また、固定装置４０でも、上記固定装置４と同様に上下計４個のカムフォロア１１と２枚のガイド板６、８とで上部構造物１と基礎２がガイドされているため、上部構造物１は基礎２に対して回転が抑止されている。すなわち、従来、建物の周囲に複数のダンパを置いた場合にはその位置が建物の重心に対して対称でない場合（偏心荷重がある場合）には回転モーメントが発生するが、本固定装置４０ではこの回転モーメントをカムフォロア１１とガイド板６、８で受けその回転モーメントによる上部構造物１の回転を抑止している。
【００５５】
また、強風による上部構造物１の移動を防止するための従来の固定装置を上部構造物の１箇所に取付けた場合にも固定する位置と風圧の中心がずれた場合には上部構造物１が前記固定装置を中心に回転する可能性があるが、本固定装置４０を装備することによりこの回転運動を防ぐことができる。
【００５６】
また、固定装置４０では、上部構造物１は上下方向に移動可能であるが、上部ガイド板６のガイド溝５とカムフォロア１１とが係合している限り上部構造物１が上に移動しても機能を維持することができる。また、所謂転がり支承を採用している免震装置でその復元力を転動面のすり鉢勾配で地震後の復元機能を持たせている型式のものでは上部構造物１は地震時の変位で少量上部に移動することになるが、本固定装置４０はこの移動に対しても対応可能である。
【００５７】
なお、図８に示す電磁弁５５は風揺れ固定用の電磁弁である。この電磁弁５５を付加することによって、地震時（免震時）には電磁弁５５を励磁することにより上部構造物１を免震状態とし、また強風時には消磁することにより上部構造物１をロック状態とすることができ、固定装置４０に、回転抑止機能に加えて更に確実に風による上部構造物１の移動を抑止する機能を持たせることができる。
【００５８】
図１１は、上述した構成の固定装置４０に、更に転倒防止機能を付加した場合の要部拡大断面図である。転倒防止機能を付加した固定装置４０は、上述の構成の固定装置４０のカムフォロア１１を中間ブロック９に回転可能に取付けるピン軸として、カムフォロア１１側の端部にガイド溝５、７の幅よりも大きい幅のフランジ（ストッパ）５６を有するピン軸５７を採用するものである。このピン軸５７は、ストッパ５６のカムフォロア１１側の面が通常は上部ガイド板６の上面及び下部ガイド板８の下面と適当な隙間を有するように取付けられる。なお、ストッパ５６の形状は、円形でも方形でもよい。
【００５９】
床面積に対して高さの高い上部構造物１の場合、重心が高い位置にあるため地震力の大きさによっては転倒モーメントが大きくなり、周辺の支承３を中心にこのモーメントにより反対側に支承３が浮上がることが想定される。この浮上がり量が大きくなると復帰時の衝撃が大きくなったりひどい場合には転倒することも考えられるが、上記構成のピン軸５７を用い、ストッパ５６と上下ガイド板６、８との間の隙間を一定量にすることによって浮上がり量を規制し復帰時の衝撃を小さくできる。また、転倒防止が図れる。
【００６０】
なお、上記の例では、固定装置４０は、戸建住宅のような軽量建物用の免震装置と併用する場合を例として上部構造物１の重心近傍に１箇所設置する場合を説明したが、より重量のある上部構造物用の免震装置として使用する場合には全体を大きく構造して用いてもよいし、１個の上部構造物１に複数個の固定装置４０を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置よれば、支承構造を備える免震装置と併用して、地震時や強風時には上部構造物を基礎に対して回転方向に移動するのを抑止し、更に地震時には前後左右方向への移動を許容し、強風時には風による移動を規制し、更に摩擦係数の大きい支承と併用した場合の復元装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置を免震装置として建築物に組み込んだ使用例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の液圧回路図である。
【図５】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置に、更にクッション機能を付加した場合の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置に、更にダンパ機能を付加した場合の要部拡大断面図である。
【図７】ダンパ機能を付加した場合の液圧回路図である。
【図８】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置の平面図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】図９の要部の拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置に、更に転倒防止機能を付加した場合の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１：上部構造物          ２：基礎                ３：支承
４：免震装置用回転抑止機能付き復元固定装置      ５：ガイド溝
６：上部ガイド板        ７：ガイド溝            ８：下部ガイド板
９：中間ブロック      １０：液体シリンダ      １１：カムフォロア
１２，１３：ボルト      １４：ガイドローラ
１５，１６：パイロットチェック弁                １７：電磁弁
Ｐ：液圧の供給ライン    Ｔ：液圧の排出ライン  １８：液体シリンダ
１９：ロッドカバー      ２０：シリンダチューブ  ２１：ヘッドカバー
２２：ピストン          ２３：ピストンロッド    ２４：ロッドブッシュ
２５：リテーナ          ２６：スタッドボルト    ２７：圧縮バネ
２８：バネ押え          ２９：液体流入口        ３０：オリフィス
３１：当て板            ３２：液体流入口        ３３：突起
３４：穴                ３５：液体シリンダ      ３６：ピストンロッド
３７：復元用圧縮バネ    ３８：チェックバルブ    ３９：オリフィス
４０：固定装置          ４１：液体ダンパ        ４２：ブラケット
４３：ロッドカバー      ４４：シリンダチューブ  ４５：ヘッドカバー
４６：ピストンロッド    ４７：チェック弁        ４８：絞り弁
４９：配管              ５０：回転可能ピン      ５１，５２：ボルト
５３：ピン              ５４：クレビス          ５５：電磁弁
５６：フランジ（ストッパ）                      ５７：ピン軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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