(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外乱により構造物に生じる振動エネルギーをエネルギー変換装置で変換して蓄積装置に蓄え、前記蓄積装置に蓄えたエネルギーを構造物の振動を抑制するための駆動エネルギーとして用いるエネルギー変換・供給型制震構造物において、前記エネルギー変換装置を構造物の基部と頂部にそれぞれ別個に設置し、前記エネルギー変換装置によって別個に変換された異なる系統の振動からのエネルギーを共通の蓄積装置に蓄え、そのエネルギーにより能動型制震装置の駆動装置を駆動することを特徴とするエネルギー変換・供給型制震構造物。
【請求項２】
外乱により構造物に生じる振動エネルギーをエネルギー変換装置で変換して蓄積装置に蓄え、前記蓄積装置に蓄えたエネルギーを構造物の振動を抑制するための駆動エネルギーとして用いるエネルギー変換・供給型制震構造物において、前記エネルギー変換装置を２以上の構造物にそれぞれ別個に設置し、前記エネルギー変換装置によって別個に変換された異なる系統の振動からのエネルギーを共通の蓄積装置に蓄え、そのエネルギーにより能動型制震装置の駆動装置を駆動することを特徴とするエネルギー変換・供給型制震構造物。
【請求項３】
前記駆動装置が、２以上の構造物間に跨がって設けられている請求項２記載のエネルギー変換・供給型制震構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、地震時などの構造物の揺れを利用して、振動エネルギーを変換・蓄積して他の制震装置のエネルギー源として利用するエネルギー変換・供給型制震構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、地震等の振動外力によって振動する構造物自身あるいは構造物の内外に設置した所定の質量を有する物体または構造体の振動エネルギーを、エネルギー変換装置によって変換し、構造物に設置した能動型制震装置の駆動エネルギーとして利用することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には変換したエネルギーを複数の制震装置に供給することが記載され、特許文献４には一方向の振動エネルギーを他方向の振動制御に利用することが記載されている。
【特許文献１】特許第３０２８０３５号掲載公報
【特許文献２】特開平０９−３２４５５２号公報
【特許文献３】特開平１１−０９４０１３号公報
【特許文献４】特開平１１−２４７４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のエネルギー変換・供給型制震構造物では、駆動装置へのエネルギーの供給が、一つの系統から１または複数の制震装置への供給であるため、必要とするエネルギーが供給エネルギーを超える可能性がある。この場合、駆動装置の出力を低下させるか、停止させることになり、期待した効果が得られない。
【０００５】
本願発明はこのような問題を解決するためのものであり、２系統以上の振動を変換したエネルギーを蓄積し利用することで、駆動装置に十分な出力を確保し、効率よく制震効果を得ることができるエネルギー変換・供給型制震構造物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、外乱により構造物に生じる振動エネルギーをエネルギー変換装置で変換して蓄積装置に蓄え、前記蓄積装置に蓄えたエネルギーを構造物の振動を抑制するための駆動エネルギーとして用いるエネルギー変換・供給型制震構造物において、前記エネルギー変換装置を構造物の基部と頂部にそれぞれ別個に設置し、前記エネルギー変換装置によって別個に変換された異なる系統の振動からのエネルギーを共通の蓄積装置に蓄え、そのエネルギーにより能動型制震装置の駆動装置を駆動することを特徴とするものである。
【０００７】
エネルギーの供給源となる外乱としては、主として地震を考えているが、原理的には風その他任意の振動外力が利用可能である。
【０００８】
本願発明において、異なる系統の振動から変換されたエネルギーを蓄えるというのは、別々に変換して取り出したエネルギーを共通の蓄積装置に蓄えることを意味し、振動の取り出し位置、あるいは方向、変換手段などが異なり、別個にエネルギー変換がなされることを意味する。
【０００９】
蓄積装置としては、エネルギー変換手段に応じて、油圧等を蓄えるアキュムレータ、電気的エネルギーを蓄える電池、バネその他位置エネルギーの形で蓄えるもの、フライホイールなど運動エネルギーとしてエネルギーを蓄えるものなどがある。
【００１０】
能動型制震装置は、外乱による構造物の振動（応答）あるいは外乱そのものなどをセンサー等で検出して、コンピューターあるいは制御回路等の制御手段からの指示により駆動装置を作動させて、構造物の振動を抑制するものであり、従来、油圧式、電動式、電磁式のものなどがある。
【００１１】
なお、本願発明で言う能動型制震装置の駆動装置は、能動型制震装置が制震のための制御力を発生するための駆動装置を指し、直接、制御力と関係しない付属的な装置等を作動させるためのものは含まない。
【００１２】
請求項２に係る発明は、外乱により構造物に生じる振動エネルギーをエネルギー変換装置で変換して蓄積装置に蓄え、前記蓄積装置に蓄えたエネルギーを構造物の振動を抑制するための駆動エネルギーとして用いるエネルギー変換・供給型制震構造物において、前記エネルギー変換装置を２以上の構造物にそれぞれ別個に設置し、前記エネルギー変換装置によって別個に変換された異なる系統の振動からのエネルギーを共通の蓄積装置に蓄え、そのエネルギーにより能動型制震装置の駆動装置を駆動することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３は、請求項２に係るエネルギー変換・供給型制震構造物において、前記駆動装置が、２以上の構造物間に跨がって設けられている場合である。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、外乱により構造物に生じる独立した２系統以上の振動を変換したエネルギーを蓄積し利用することで、駆動装置に十分な出力を確保することができ、期待した制震効果を効率よく得ることができる。
【００１５】
外乱により構造物に生じるエネルギーを利用することで、外からのエネルギー供給量を大幅に減らすことができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、請求項１に係る発明を概念的に示したものであり、構造物に外乱により生じる独立した２つ以上の異なる系統の振動から、変換装置Ｃ1 ，Ｃ2によってエネルギー変換されたエネルギーを、蓄積装置Ｓに蓄え、そのエネルギーをもとに能動型制震装置の駆動装置Ｄを駆動する。
【００１７】
すなわち、図１の実施形態では、構造物の基部と頂部に設置した変換装置Ｃ1 ，Ｃ2 で変換したエネルギーを蓄積装置Ｓに集め、柱梁架構内に設置した駆動装置Ｄを駆動するようにしている。
【００１８】
図２は、請求項２に係る発明を概念的に示したものであり、２以上の構造物に外乱により生じる振動からエネルギー変換されたエネルギーを蓄積装置Ｓに蓄え、そのエネルギーをもとに駆動装置Ｄを駆動する。なお、この図２は、建物Ａの基部と建物Ｂの頂部に設置した変換装置Ｃ1 ，Ｃ2 で変換したエネルギーを蓄積装置Ｓに集め、建物Ａに設置した駆動装置Ｄを駆動する場合を示している。
【００１９】
図３は、請求項２に係る発明のより具体的な実施形態を示したものである。ここでは、エネルギー変換装置として、建物１１Ａの免震層に設置したオイルダンパ１７ｂと、建物１１Ｂの頂部に設置した変換装置であるアクティブ動吸振器１８ａの油圧ダンパ１８ｂにより変換したエネルギーを蓄積装置であるアキュムレータ１６に蓄え、そのエネルギーをもとに建物Ａの各階の柱梁架構内にブレース１４を介して設置した駆動装置であるアクチュエータ１５を駆動する場合を示している。
【００２０】
図４は、請求項３に係る発明を概念的に示したものであり、２以上の構造物に外乱により生じる振動からエネルギー変換されたエネルギーを蓄積装置Ｓに蓄え、そのエネルギーをもとに構造物間の駆動装置Ｄを駆動する。なお、この図４は、建物Ａの頂部と建物Ｂの頂部に設置した変換装置Ｃ1 ，Ｃ2 で変換したエネルギーを蓄積装置Ｓに集め、建物Ａと建物Ｂの間に設置した駆動装置Ｄを駆動する場合を示している。
【００２１】
図５は、請求項３に係る発明のより具体的な実施形態を示したものである。ここでは、２つの建物２１Ａ，２１Ｂの頂部に設置した変換装置としてのアクティブ動吸振器２２ａ，２２ｂの油圧ダンパ２３ａ，２３ｂにより変換したエネルギーを、蓄積装置であるアキュムレータ２４に集め、構造物間に設置した駆動装置であるアクチュエータ２５を駆動する場合を示している。これにより、外乱により２つの建物２１Ａ，２１Ｂ間に生じる大きなエネルギーを制御するのに必要なエネルギーの供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】請求項１に係る発明の概念図である。
【図２】請求項２に係る発明の概念図である。
【図３】請求項２に係る発明の実施形態を示す概要図である。
【図４】請求項３に係る発明の概念図である。
【図５】請求項３に係る発明の実施形態を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ｃ1 ，Ｃ2 …変換装置、Ｓ…蓄積装置、Ｄ…駆動装置、
１１Ａ，１１Ｂ…建物、１２…柱、１３…梁、１４…ブレース、１５…アクチュエータ、１６…アキュムレータ、１７ａ…積層ゴム、１７ｂ…オイルダンパ、１８ａ…アクティブ動吸振器、１８ａｂ…油圧ダンパ、
２１Ａ，２１Ｂ…建物、２２ａ，２２ｂ…アクティブ動吸振器、２３ａ，２３ｂ…オイルダンパ、２４…アキュムレータ、２５…アクチュエータ
【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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