(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震構造物の免震層に設置され、減衰機能又は原点復帰機能若しくはロック機能をそれぞれ働く多機能型減衰装置であって、
油圧シリンダと、その中に内蔵されたピストン及びそのピストンロッドとで本体が構成され、その油圧制御回路を備えた構成であり、前記油圧シリンダが免震層を構成する一方の構造と連結され、前記ピストンロッドが他方の構造と連結して設置されること、
前記油圧シリンダにおける前記ピストンの前後の油室に、油圧ポンプからの油圧を供給し又は排除する主油路が接続され、この主油路に主開閉弁が設置され、前記主開閉弁を開閉制御する手段が設けられていること、
前記主油路の主開閉弁を迂回して前記油圧シリンダにおける前記ピストンの前後の油室を短絡するバイパス油路が設けられ、該バイパス油路に開閉弁と絞りが設置され、前記開閉弁の開閉手段が設けられていると共に、前記バイパス油路と並列に、リリーフバルブと逆止弁とを組み合わせた安全回路が設けられていること、
前記油圧制御回路は、前記バイパス油路の開閉弁を全開とし、主油路の主開閉弁を全閉とした減衰機能の状態、又はバイパス油路の開閉弁を全閉とし、主油路の主開閉弁を全開とした原点復帰機能の状態、若しくはバイパス油路の開閉弁を全閉とし、主油路の主開閉弁も全閉としたロック機能の状態で働く構成に切り替えられることを特徴とする、多機能型減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、免震構造物の免震層に設置され、地震時または強風時に減衰装置として働き、又は任意の位置で免震層の変形を阻止するロック機能も有し、更に地震後又は強風後に免震層の残留変形を原点へ復帰させる復元機能も併せ持つ多機能型減衰装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、免震構造物の免震層に減衰装置を設置し、地震時又は強風時の外力に対する構造物の応答に減衰性を与え、振動及び変形を低減することは一般的に行われている（例えば特許第２５２８５６３号の高減衰装置など参照）。
【０００３】
また、地震や強風の後、免震構造物の免震層に残留変形が発生した場合には、これを原点へ復帰させる手段として、別途にジャッキを設置し、強制変形を与えて復元させることも行われている。
【０００４】
従来、免震層の変形を強制的に阻止するロック機能は格別設備されていない。このため、群発する弱小の地震や強風に応答してその都度免震層が振動して居住性を損ない、或いは免震装置が多数回の繰り返し変形を受けて疲労し、損傷を受ける懸念があった。
【０００５】
いずれにしても従来、地震時等には減衰装置として働き、必要に応じて免震層の変形を阻止するロック機能、或いは地震後に免震層の残留変形を原点へ復帰させる復元機能を併せ持つ多機能型装置はなく、機能別に各装置を設置することが行われているにすぎない。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
上述したような従来技術の現状によれば、地震や強風の後、免震構造物の免震層に発生した残留変形をジャッキにより原点へ復帰させるためには、ジャッキを複数個配置して行うほかなく、しかも残留変形が発生する度にジャッキを配置するので大変な労力を必要とした。
【０００７】
従来、免震層の変形を強制的に阻止するロック機能が備わっていないため、群発する弱小の地震や強風に対しては、せいぜい減衰装置の性能を調整する程度で、格別な対処法は無いに等しかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、単一の油圧シリンダ型の装置で、上述した減衰装置としての機能のみならず、必要に応じて免震層の変形を阻止するロック機能、更に地震後には免震層の残留変形を原点へ復帰させる復元機能を併せ持ち、各機能を必要な都度使い分けることが可能な多機能型減衰装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る多機能型減衰装置は、
免震構造物の免震層に設置されて、減衰機能又は原点復帰機能若しくはロック機能をそれぞれ働く多機能型減衰装置であって、
油圧シリンダ１と、その中に内蔵されたピストン２及びそのピストンロッド１７とで本体が構成され、その油圧制御回路３を備えた構成であり、前記油圧シリンダ１が免震層を構成する一方の構造と連結され、前記ピストンロッド１７が他方の構造と連結して設置されること、
前記油圧シリンダ１における前記ピストン２の前後の油室４、５に、油圧ポンプ９からの油圧を供給し又は排除する主油路１０、１１が接続され、この主油路１０、１１に主開閉弁１２が設置され、前記主開閉弁１２を開閉制御する手段１３が設けられていること、
前記主油路１０、１１の主開閉弁１２を迂回して前記油圧シリンダ１における前記ピストン２の前後の油室４、５を短絡するバイパス油路２３が設けられ、該バイパス油路２３に開閉弁２１と絞り２０が設置され、前記開閉弁２１の開閉手段２２が設けられていると共に、前記バイパス油路２３と並列に、リリーフバルブ１６と逆止弁３１とを組み合わせた安全回路３０が設けられていること、
前記油圧制御回路３は、前記バイパス油路２３の開閉弁２１を全開とし、主油路１０、１１の主開閉弁１２を全閉とした減衰機能の状態、又はバイパス油路２３の開閉弁２１を全閉とし、主油路１０、１１の主開閉弁１２を全開とした原点復帰機能の状態、若しくはバイパス油路２３の開閉弁２１を全閉とし、主油路１０、１１の主開閉弁１２も全閉としたロック機能の状態で働く構成に切り替えられることを特徴とする。
【００１１】
【参考例の形態】
請求項１に記載した発明の理解を助ける参考例としての多機能型減衰装置を、図１〜図３に各機能の実施形態を概念的に示した。これは免震構造物の免震層に設置されて、減衰機能と原点復帰機能及びロック機能をそれぞれ働くように使用される。
【００１２】
この多機能型減衰装置は、油圧シリンダ１と、その中に内蔵されたピストン２とで本体が構成され、油圧制御回路３を備えた構成である。図中１７はピストンロッドを示している。但し、図１〜図３は、油圧制御回路３を概要のみ示している。この多機能型減衰装置は、油圧シリンダ１が免震層を構成する一方の例えば振動体（免震構造物等）と連結され、ピストンロッド１７は他方の例えば支持体へ連結して設置される。
【００１３】
前記ピストン２は、図４に詳しい実施例を示したように、前後の油室４、５を連通させる油通路６を備え、前記油通路には同油通路６を開閉する開閉弁７が設置され、更に前記開閉弁７を開閉制御する手段８が設けられている。前記の開閉弁７は一例として電磁弁（自動弁）であり、手段８はその電気制御回路である。
【００１４】
前記油圧シリンダ１における前記ピストン２の前後の油室４、５に、油圧ポンプ９からの油圧を供給し又は排除する主油路１０、１１が接続されている。この主油路１０、１１にそれぞれ主開閉弁１２が設置され、前記主開閉弁１２を開閉制御する手段１３が設けられている。前記の主開閉弁１２は、手動弁又は電磁弁（自動弁）であり、手段１３は操作ハンドル又は電気制御回路である。
【００１５】
上記の油圧制御回路３は、
▲１▼  図１のようにピストン２の油通路６の開閉弁を全開とし、主油路１０、１１の主開閉弁１２を全閉とした減衰機能（ダンパー）の実施状態、
▲２▼  図２のようにピストン２の油通路６の開閉弁を全閉とし、主油路１０、１１の主開閉弁を全開とした原点復帰機能（ジャッキ）の実施状態、
▲３▼  図３のようにピストン２の油通路６の開閉弁を全閉とし、主油路１０、１１の主開閉弁も全閉としたロック機能の実施状態、
においてそれぞれ働く構成とされている。
【００１６】
上記▲１▼のダンパー機能時には、油通路６の口径に基づく絞り作用により、オイルの流れ抵抗に相当する減衰作用が奏され、地震時又は強風時に免震層の減衰力を増大させ、免震構造物の応答を低減させる。▲２▼のジャッキ機能時には、前後の油室４又は５へ供給された油圧の大きさと、ピストン２の受圧面積の大きさとの積で求められる駆動力がピストンロッド１７に発生し、残留変形を生じた構造物を強制的に原点へ復元させる。▲３▼のロック機能時には、油圧シリンダ１の各油室４、５に閉じこめられたオイルの非圧縮性によりピストン２及びピストンロッド１７の位置が強固に固定される。よって、例えば風外力に対して免震層の振動防止、或いは振動の繰り返しによる免震装置の損傷を防止する、所謂フェイルセーフ的機能により免震層に変形を生じないようにロックする。
【００１７】
ちなみに図４の油圧制御回路３を概説すると、油圧ポンプ９によって発生した油圧は、電磁切替え弁１４による切替え作用により、前記二つの主油路１０又は１１へと供給され、逆に戻り油は油タンク１５へと戻される。従って、ピストン２の開閉弁７を全閉とし、主開閉弁１２が全開とされているときは、正に油圧ジャッキとしての機能を発揮する。主開閉弁１２を全閉としたダンパー機能時に、ピストン２の油通路６の口径の大きさで定まる最大減衰力を超える大きな外力が作用したときは、リリーフバルブ１６の設定値にしたがって変形が制限され、油圧回路の安全性が確保される。ピストン２の開閉弁７及び主油路１０、１１の主開閉弁１２をそれぞれ全閉としたロック機能時には、オイルの流れが完全に止められる。このときも、最大ロック力を超える外力が作用したときは、やはりリリーフバルブ１６の設定値により油圧回路の安全性が保たれる。
【００１８】
なお、上記ダンパー機能時と、ジャッキ機能時及びロック機能時の切替えは、基本的には手動操作によるが、振動センサーの計測値に基いて自動制御による切替えを採用することも実施される。
【００１９】
【実施例】
次に、図５には、請求項１記載の発明の実施例を示した。これは図４のようにピストン２へ油通路６を設け、開閉弁７を設置する加工の面倒さを回避した構成を特徴とする実施例である。
【００２０】
即ち、油圧シリンダ１におけるピストン２の前室４及び後室５へ油圧ポンプ９からの油圧を供給する主油路１０、１１の各主開閉弁１２を迂回して、前記前室と後室を短絡させるバイパス油路２３が設けられ、該バイパス油路２３に開閉弁２１と絞り２０が設置され、前記開閉弁２１の開閉手段２２が設けられた構成を特徴とする。その他の構成は図４と共通する。勿論、前記バイパス油路２３と並列に、リリーフバルブ１６と逆止弁３１とを組み合わせた安全回路３０が設けられ、絞り２０に設定した最大減衰力を超える大きな外力（地震力など）が作用したときは、リリーフバルブ１６の設定値に従って変形が制限され、油圧回路の安全性が確保される構成になっている。
【００２１】
従って、開閉弁２１と絞り２０が図４のピストン２に設けた開閉弁７と油通路６に相当する働きをして、図４の実施例と全く同様に減衰機能、原点復帰機能、及びロック機能に使い分けることができる。
【００２２】
なお、上記の各実施例はピストン２の片側面から突出するピストンロッド１７に前記ピストン２を取付けた構成であるが、この限りではない。ピストン２を油圧シリンダ１内でよりスムーズに滑動させる手段として、図６及び図７に示した実施例のように、ピストン２の左右両側にピストンロッド１７を設けた構成でも全く同様に実施される。
【００２３】
【本発明が奏する効果】
請求項１記載の発明に係る多機能型減衰装置によれば、単一の油圧シリンダ型の装置で、減衰装置としての機能のみならず、免震層の変形を阻止するロック機能、並びに地震後に免震層の残留変形を原点へ復帰させる原点復帰機能を併せ持ち、各機能を必要に応じて使い分けることが可能であるから、免震構造物の機能及び品質の向上と、設備の簡素化、及び設備費及びランニングコストの低減を図れ、免震構造物のフェイルセーフ的機能の向上に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   参考例としての多機能型減衰装置のダンパー機能時を示した概念図である。
【図２】   参考例としての多機能型減衰装置のジャッキ機能時を示した概念図である。
【図３】   参考例としての多機能型減衰装置のロック機能時を示した概念図である。
【図４】   参考例としての多機能型減衰装置の実施例を示した説明図である。
【図５】   請求項１記載の発明に係る多機能型減衰装置の実施例を示した説明図である。
【図６】   参考例としての異なる実施態様の多機能型減衰装置を示した概念図である。
【図７】   参考例としての多機能型減衰装置の異なる実施例を示した説明図である。
【符号の説明】
１      油圧シリンダ
２      ピストン
１７    ピストンロッド
３      油圧制御回路
４、５  油室
９      油圧ポンプ
１０、１１  主油路
１２    主開閉弁
１３    開閉制御手段
２３    バイパス油路
２１    開閉弁
２０    絞り
２２    開閉手段
１６    リリーフバルブ
３１    逆止弁
３０    安全回路
【図１】
0003878762.tif 000002
【図２】
0003878762.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003878762.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003878762.tif 000007
【図７】
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