(57)【要約】【課題】ダンパまたはコントローラ等の異常に対処できる制振装置を提供する。【解決手段】地盤に対する床スラブ（被免震構造体）の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパ１〜４と、各ダンパ１〜４の減衰力を制御する各コントローラ（減衰力制御手段）１１〜１４とを備える制振装置において、各ダンパ１〜４または各コントローラ１１〜１４の異常を監視し、そのうち１台に異常が生じたと判定された場合、異常が生じたダンパ及びこれと同方向に伸縮作動するダンパの減衰力制御を停止し、異常が生じたダンパと他方向に伸縮作動する残りのダンパの減衰力制御を続行するメインコントローラ（統合制御手段）１５を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に対する被免震構造体の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパと、各ダンパの減衰力を個別に制御する減衰力制御手段とを備える制振装置において、前記各ダンパまたは前記減衰力制御手段の異常を監視し、そのうち１台に異常が生じたと判定された場合、異常が生じたダンパ及びこれと同方向に伸縮作動するダンパの減衰力制御を停止し、異常が生じたダンパと異なる方向に伸縮作動する残りのダンパの減衰力制御を続行する統合制御手段を備えたことを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本本発明は、地震発生時に建築物の揺れを抑える制振装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特許文献１開示された制振装置は、地盤に対する建築物の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパと、各ダンパの減衰力を制御するコントローラを備え、各ダンパまたはコントローラの異常を監視するようになっている。
【０００３】
従来、この種の制振装置として、図５に示すように、地盤に対する建築物３０の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパ１〜４と、各ダンパ１〜４の減衰力を個別に制御する複数のコントローラ１１〜１４を備えるものがあった。
【０００４】
また、図６に示すように、地盤に対する建築物３０の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパ１〜４と、各ダンパ１〜４の減衰力を統合して制御する１台のコントローラ１０を備えるものがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８３０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す従来の制振装置にあっては、各ダンパ１〜４またはコントローラ１１〜１４のうち１台に異常が生じると、各ダンパ１〜４のうち１本だけの減衰力制御が停止されるため、建築物にねじれが生じるという問題点があった。
【０００７】
また、図６に示す従来の制振装置にあっては、コントローラ１５に異常が生じると、全てのダンパ１〜４の減衰力制御が行えなくなってしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ダンパまたはコントローラ等の異常に対処できる制振装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、地盤に対する被免震構造体の動きに追従して多方向に伸縮作動する複数のダンパと、各ダンパの減衰力を個別に制御する減衰力制御手段とを備える制振装置に適用される。
【００１０】
そして、各ダンパまたは減衰力制御手段の異常を監視し、そのうち１台に異常が生じたと判定された場合、異常が生じたダンパ及びこれと同方向に伸縮作動するダンパの減衰力制御を停止し、異常が生じたダンパと異なる方向に伸縮作動する残りのダンパの減衰力制御を続行する統合制御手段を備えたことを特徴とするものとした。
【００１１】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、ダンパまたは減衰力制御手段のうち１台に異常が生じると、異常が生じたもの及びこれと同方向に伸縮作動するものの減衰力制御が停止されるため、被免震構造体にねじれが生じることが回避され、被免震構造体の要求強度を下げられる。
【００１２】
そして、ダンパまたは減衰力制御手段のうち１台に異常が生じても、異常が生じたものと他方向に伸縮作動するものの減衰力制御が続けて行われるため、被免震構造体の揺れをその方向について抑えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１において、３０はビル等の建築物の躯体を構成する床スラブ（被免震構造体）であり、図示しない基礎スラブ（地盤）、両者の間には図示しない免震機構が設けられるとともに、複数のダンパ１〜４が設けられている。
【００１５】
この免震機構は例えば積層ゴムまたは転がり軸受等によって構成され、基礎に対して建築物を水平方向について変位可能に支持し、地震発生時に基礎の揺れが建築物に伝わることを抑える働きをする。
【００１６】
ダンパ１〜４は、基礎に対して建築物が水平方向に変位するのに伴い伸縮作動し、その内部で流れる作動油に付与する抵抗によって建築物の揺れを抑える減衰力を発生する。図１において、互いに直交して水平方向に延びるＸ、Ｙの２軸を設定し、ダンパ１，２をＸ軸方向に延びるように配置し、ダンパ３，４をＹ軸方向に延びるように配置している。
【００１７】
各ダンパ１〜４は各コントローラ１１〜１４から配線５を介して送られる駆動電流によって減衰力を変えられる減衰力可変機構を備えた、いわゆるセミアクティブダンパが用いられる。各ダンパ１〜４と各コントローラ１１〜１４及び配線５等によって４つのダンパコントロールユニット２１〜２４が構成される。
【００１８】
コントローラ１１〜１４は図示しないストロークセンサによって検出される各ダンパ１〜４のストローク信号を入力し、建築物が揺れる速度に応じて減衰力を変化させるスカイフック制御等を行う。各コントローラ１１〜１４が各ダンパ１〜４の減衰力を個別に制御する減衰力制御手段を構成している。
【００１９】
ここで、スカイフック制御とは、図２に示すように、絶対座標系にある仮想の壁と建物間にダンパ（スカイフックダンパ）を取り付ければ、建物絶対加速度応答値を小さくできるため、そのスカイフックダンパの減衰力を実際に地盤と建物の間に取り付けるダンパで再現する制御方法である。図３（ａ）のように、パッシブ（無制御）ダンパでは建物速度と地盤速度が同位相で建物速度より地盤速度が速い場合、ダンパの減衰力によって地盤の動きを建物に伝えてしまい、建物応答加速度が増大する（加振モード）。また、スカイフック制御は、スカイフックダンパ力の向きと実際のダンパの発生する力の向きが反対になり、セミアクティブダンパは加振力を持たないため、スカイフックダンパの力を発生することが出来ない。そのため、カルノップ理論によるスカイフック制御では、加振モード時には減衰力を０（アンロードモード）とし、地盤の動きを建物へ伝達しない（図３（ｂ））制御理論である。減衰力切り替えの必要十分条件は次式で示される。
１）ｖ＊（Ｖ−ｖ）＞０：アンロードモード
２）ｖ＊（Ｖ−ｖ）＜０：減衰力発生
ところで、各コントローラ１１〜１４が各ダンパ１〜４の減衰力を個別に制御するため、ダンパコントロールユニット２１〜２４のうち１台に異常が生じると、各ダンパ１〜４のうち１本だけの減衰力制御が停止されるため、建築物にねじれが生じる。
【００２０】
また、これに対処して、１台のコントローラによって各ダンパ１〜４の減衰力を個別に制御することも考えられるが、このコントローラに異常が生じると、全てのダンパ１〜４の減衰力制御が行えなくなってしまう。
【００２１】
そこで、本発明は、各コントローラ１１〜１４の作動を制御する統合制御手段としてメインコントローラ１５が設けられる。このメインコントローラ１５は各ダンパコントロールユニット２１〜２４の異常を監視して、そのうち１台に異常が生じたと判定された場合、異常が生じたダンパ及びこれと同方向に伸縮作動するダンパの減衰力制御を停止し、異常が生じたダンパと他方向に伸縮作動する残りのダンパの減衰力制御を停止しない構成とする。
【００２２】
図４のフローチャートは上記メインコントローラ１５が各コントローラ１１〜１４の作動を制御するルーチンを示しており、メインコントローラ１５において一定周期毎に実行される。
【００２３】
まず、ステップＳ１にて各ダンパコントロールユニット２１〜２４の作動状態を読み込む。続く、ステップＳ２〜Ｓ５にてダンパコントロールユニット２１〜２４に異常が生じたかどうかを判定する。
【００２４】
ステップＳ２、Ｓ３にてダンパコントロールユニット２１，２２のいずれか一方に異常があると判定された場合、ステップＳ６に進んでＸ軸方向に配置されたコントローラ１１，１２からダンパ１，２に送られる駆動電流を遮断する。
【００２５】
ステップＳ４、Ｓ５にてダンパコントロールユニット２３，２４のいずれか一一方に異常があると判定された場合、ステップＳ７に進んでＹ軸方向に配置されたコントローラ１３，１４からダンパ３，４に送られる駆動電流を遮断する。
【００２６】
ステップＳ２〜Ｓ５にて全てのダンパコントロールユニット２１〜２４に異常が生じていないと判定された場合、全てのダンパコントロールユニット２１〜２４の減衰力制御が行われる。
【００２７】
以上のように構成されて、ダンパコントロールユニット２１〜２４のうち１台に異常が生じると、異常が生じたもの及びこれと同方向に伸縮作動するものの減衰力制御が停止されるため、建築物にねじれが生じることが回避され、建築物の要求強度を下げられる。
【００２８】
そして、ダンパコントロールユニット２１〜２４のうち１台に異常が生じても、異常が生じたものと他方向に伸縮作動するものの減衰力制御が続けて行われるため、建築物の揺れをその方向について抑えられる。
【００２９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す制振装置の構成図。
【図２】図同じくスカイフック理論を説明する図。
【図３】同じくスカイフック理論を説明する図。
【図４】同じくメインコントローラの制御内容を示すフローチャート。
【図５】従来例を示す制振装置の構成図。
【図６】従来例を示す制振装置の構成図。
【符号の説明】
１〜４  ダンパ
１１〜１４  コントローラ
１５  メインコントローラ
２１〜２４  ダンパコントロールユニット
【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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