JP2005188043A - 位置ズレ修正回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 作動後の免震機構に位置ズレが発現される場合に、これを強制的に修正し得て、その後の地震の際に免震機構が所定の通りに作動し得るようにする。
【解決手段】 建築物Ａと地盤Ｂの間に配在されて地盤Ｂの揺れを建築物Ａに伝播させない免震機構Ｓに並列の伸縮体１における制御回路に接続される位置ズレ修正回路が、リザーバタンクＴからの作動流体を伸縮体１に向けて吐出する供給源４と、この供給源４からの作動流体の伸縮体１に向けての流れ方向を切り換える切換弁５と、この切換弁５と伸縮体１あるいは伸縮体１に連結する流路（Ｌ１，Ｌ２）に接続される給排路６とを有してなる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、建築物と地盤の間に配在されて地盤の揺れを建築物に伝播させないようにする免震機構に発現される位置ズレを強制的に修正し得る位置ズレ修正回路に関する。

近年の免震装置にあっては、たとえば、特許文献１に開示されているように、ボ−ルアイソレータなどの免震機構に油圧シリンダなどの伸縮体を並列するのが常態とされている。

そして、このとき、伸縮体に接続されて伸縮体の伸縮を制御する制御回路は、伸縮体の伸縮を阻止する、すなわち、ロックするためのロック弁を有しており、たとえば、強風時にはロック弁の閉鎖作動で伸縮体をロック状態に維持すると共に、地震時にはロック弁の開放作動で伸縮体を伸縮可能にするとしている。

それゆえ、上記した特許文献１に開示の免震装置にあっては、強風時には伸縮体をロック状態に維持して風で建築物が揺れることを阻止し得ると共に、地震時には伸縮体を伸縮可能にして免震機構の作動で建築物が破壊などされることを回避し得ることになる。
特開平和１１−２０１２２１号公報（段落００２７，同００３０〜同００３２，同０３６，図１，図２）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の免震装置にあっては、地震による揺れが解消した後に、免震機構が作動前の状態たる基準状態に戻らなくなるいいわゆる位置ズレが発現され、したがって、その後に、地震があったときに、免震機構における所定の作動が保障されなくなると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した免震装置における免震機構は、ボールアイソレータからなり、それゆえ、このボールアイソレータが地震によって作動した後には、ボールが台座プレートの中心に完全に戻る基準状態への復帰が比較的容易に実現されると言い得るが、それでも、ボールが台座プレートの中心に完全に戻らない位置ズレを発現することが充分に予想される。

そして、免震機構が基準状態に戻らずして位置ズレを発現している場合には、免震装置における所定の機能の発揮を期待できなくなり、甚だしい場合には、ボールが台座プレート上から脱落するなどし、地震で建築物が破壊などする不具合を回避できなくする危惧がある。

この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、作動後の免震機構に位置ズレが発現される場合に、これを強制的に修正し得て、その後の地震の際に免震機構が所定の通りに作動し得るようにするのに最適となる位置ズレ修正回路を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による位置ズレ修正回路の構成を、請求項１では、建築物と地盤の間に配在されて地盤の揺れを建築物に伝播させない免震機構に並列の伸縮体における制御回路に接続される位置ズレ修正回路において、リザーバタンクからの作動流体を伸縮体に向けて吐出する供給源と、この供給源からの作動流体の伸縮体に向けての流れ方向を切り換える切換弁と、この切換弁と伸縮体あるいは伸縮体に連結する流路に接続される給排路とを有してなるとし、そして、このとき、請求項２では、給排路が分離可能に伸縮体あるいは伸縮体に連結する流路に接続されてなるとする。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、地震の消滅時に免震機構において位置ズレが発現されていても、この免震機構に並列する伸縮体に給排源からの作動流体を供給し、あるいは、伸縮体からの作動流体をリザーバタンクに排出させることで、この伸縮体を強制的に伸縮させ、建築物を介してであるが、免震機構を基準状態に復帰させることが可能になる。

そして、給排路が伸縮体あるいは伸縮体に連結する流路に分離可能に接続されるとする場合には、免震機構における位置ズレが強制的な修正を当面要求されないような場合に、この位置ズレ修正回路を制御回路に接続する必要がなく、この位置ズレ修正回路を常態として有する制御回路の場合に危惧される免震装置のいたずらな複雑化や大型化の招来を回避できることになる。

その結果、この発明によれば、作動後の免震機構に位置ズレが発現される場合に、これを強制的に修正し得て、その後の地震の際に免震機構が所定の通りに作動し得るようにし、延いては、免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明による位置ズレ修正回路は、図１に示す免震装置、すなわち、建築物Ａと地盤Ｂとの間に配在されて地盤Ｂの揺れを建築物Ａに伝播させない免震機構Ｓに並列する伸縮体１に接続の制御回路（図２参照）に接続されるとしている（図３，図４参照）。

このとき、免震機構Ｓについては、図示すところでは、積層ゴム柱からなるとしているが、この発明が意図するところからすれば、所定の免震効果が得られる限りにおいて、ボールアイソレータなど自由な構成のものが選択されて良い。

つぎに、伸縮体１についてだが、従来から、ここに言う伸縮体１がダンパからなるとする提案があるが、この発明では、いわゆるダンパ機能は、後述する制御回路が担保するところであり、したがって、ここに言う伸縮体１は、油圧シリンダからなるとしている。

ただ、この発明が意図するところは、免震機構Ｓにおける位置ズレを修正することで、伸縮体１が油圧シリンダでなくダンパからなるとしても、目的達成の上からは問題がないとも言い得る。

ところで、油圧シリンダたる伸縮体1は、シリンダ１ａ内にピストンロッド１ｂが出没可能に挿通されると共に、このピストンロッド１ｂに先端に連設されてシリンダ１ａ内で摺動しながらこのシリンダ１ａ内に圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２を画成するピストン１ｃを有してなる。

そして、この伸縮体１における圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とを連通する流路たる外部の通路Ｌ中には、伸側チェック弁１ｄが配在されていて、伸側室Ｒ２からの作動流体がこの流路Ｌを介して圧側室Ｒ１に逆流することを阻止するとしており、したがって、この伸縮体１は、作動流体の流れ方向が一方向になるユニフロー型に設定されてなるとしている。

ちなみに、ここに言う作動流体は、油とされており、たとえば、閉鎖型に形成されたリザーバタンクＴ内に貯留されていて、このリザーバタンクＴ内に上流側端が臨在されると共に下流側端が圧側室Ｒ１に連結される流路たる往路Ｌ１を介して圧側室Ｒ１に流入されるとし、このとき、往路Ｌ１中には、圧側室Ｒ１からの作動油がリザーバタンクＴに逆流することを阻止する圧側チェック弁１ｅが配在されてなるとしている。

なお、作動流体が油からなる場合には、いわゆる錆を予防する観点から有利になると言い得るが、油漏れが招来されたときの周辺汚れなどを考慮すると、作動流体が水からなるとしても良く、この場合には、錆の予防の観点では不利になる可能性もあるが、周辺汚れを危惧しなくて済み、しかも、補充が容易になる点で有利になるとも言い得る。

一方、上記の伸縮体１に接続される制御回路についてだが、この発明では、図２に示すように、伸縮体１とリザーバタンクＴとを連結する流路たる復路Ｌ２中に配在されて外部からの信号の入力で開閉して伸縮体１の伸縮を可能にし、あるいは、伸縮体１の伸縮阻止を可能にするロック弁２を有してなる。

このとき、この制御回路にあっては、上記の復路Ｌ２におけるロック弁２とリザーバタンクＴとを連通する部位に減衰機能を備えるリリーフ弁３を有していて、ロック弁２が開放作動して伸縮体１からの作動油が復路Ｌ２を介してリザーバタンクＴに向けて通過するときの流体圧を設定するとしている。

ちなみに、このリリーフ弁３が復路Ｌ２を通過するときの流体圧を設定することから、このリリーフ弁３に所定の減衰機能を発揮させることが可能になるが、このことからすれば、このリリーフ弁３は、減衰弁と称されて配在されるとしても良いことはもちろんである。

また、ロック弁２は、弁体たるポペット２ａを有していて、このポペット２ａが符示しないバルブシート部、すなわち、復路Ｌ２中に形成されるバルブシート部に離着座することで、いわゆるバルブの開閉を可能にするとしている。

そして、このロック弁２は、弁体たるポペット２ａの背後に作用する外力、すなわち、外部からのパイロット圧Ｐの供給および解除の選択で、ポペット２ａが進退するとしている。

一方、上記の制御回路にあっては、図２および図３に示すように、往路Ｌ１にワンタッチジョイントＪ１が、また、復路Ｌ２にワンタッチジョイントＪ２がそれぞれ接続されてなるとしており、このワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２を介してこの発明による位置ズレ修正回路が接続されるとしている。

そして、位置ズレ修正回路は、図３および図４に示すように、リザーバタンクＴからの作動油を伸縮体１に向けて吐出する供給源４と、この供給源４からの作動油の伸縮体１に向けての流れ方向を切り換える切換弁５と、この切換弁５と伸縮体１側、すなわち、上記したワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２との間を接続する給排路６とを有してなるとしている。

このとき、図示する実施形態にあって、給排路６は、ワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２に、すなわち、伸縮体１に連結する流路たる往路Ｌ１および復路Ｌ２に分離可能に接続されてなるとしているが、これに代えて、図示しないが、ワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２がオペレートチェック弁構造に形成されている場合には、この位置ズレ修正回路が常時に制御回路に接続されてなるとしても良い。

そして、この位置ズレ修正回路が常時に制御回路に接続されてなると場合には、いわゆる着脱操作を要することなく、所定の操作を実行するのみで、伸縮体１の伸縮を強制的に実現し得る、すなわち、免震機構Ｓにおける位置ズレを強制的に修正し得ることになる点で有利となる。

ところで、この位置ズレ修正回路において、供給源４は、モータ４ａの駆動でリザーバタンクＴからの作動油を吸い上げて、これを切換弁５に向けて突出するポンプ４ｂを有しており、このとき、このポンプ４ｂの吐出圧をリリーフ弁４ｃで設定するとしている。

つぎに、切換弁５は、ソレノイド（符示せず）への励磁で附勢バネ（符示せず）のバネ力に抗して切り換わる伸長ポジション５ａおよび収縮ポジション５ｂを有すると共に、ソレノイドが解磁されるときに附勢バネのバネ力で維持される遮断ポジション５ｃを有してなる。

このとき、図３に示す切換弁５にあっては、図４に示す切換弁５に比較して、伸長ポジション５ａにおいては、差動回路が形成されることで、伸長作動速度を早くし得る上で有利となり、また、遮断ポジション５ｃにおいては、作動後のシリンダ内圧力をタンク圧まで下げることで、シリンダ内における圧篭りたる残留荷重を除去できることになる点で有利になると言い得る。

そして、給排路６は、切換弁５と往路Ｌ１との間を連通する一方路６ａと、切換弁５と復路Ｌ２との間を連通する他方路６ｂとからなり、図示するところでは、一方路６ａがワンタッチジョイントＪ１を介して往路Ｌ１に接続され、他方路６ｂがワンタッチジョイントＪ２を介して復路Ｌ２に接続されるとしているが、これに代えて、図示しないが、一方路６ａが伸縮体１における圧側室Ｒ１に直接接続され、他方路６ｂが伸縮体１における伸側室Ｒ２に直接接続されるとしても良い。

一方路６ａおよび他方路６ｂがワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２を利用することなく伸縮体１に直接接続される場合には、ワンタッチジョイントＪ１，Ｊ２を有しない分、制御回路のコンパクト化が可能になる点で有利となる。

それゆえ、上記のように構成された位置ズレ修正回路を接続する制御回路を有する免震装置あっては、地震の消滅時に免震機構Ｓにおいて位置ズレが発現されていても、この免震機構Ｓに並列する伸縮体１に供給源６からの作動油を供給し、あるいは、伸縮体１からの作動油をリザーバタンクＴに排出させることで、この伸縮体１を強制的に伸縮させ、建築物Ａを介してであるが、免震機構Ｓを基準状態に復帰させることが可能になる。

すなわち、免震機構Ｓが基準状態になく、したがって、伸縮体１において、ピストン１ｃがシリンダ１ａ内で中立状態にあらずして、たとえば、圧側室Ｒ１寄りにあって、圧側室Ｒ１が狭くなっている場合には、往路Ｌ１に作動油を供給して、圧側室Ｒ１を膨張させ、伸縮体１を伸長作動させる。

その結果、伸縮体１の伸長作動に伴うロッド反力が建築物Ａを介して免震機構Ｓに伝えられ、したがって、免震機構Ｓにおける位置ズレが強制的に修正されることになる。

その結果、この発明にあっては、作動後の免震機構Ｓに位置ズレが発現される場合に、これを強制的に修正し得て、その後の地震の際に免震機構Ｓが所定の通りに作動し得るようにするのに最適となり、その免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となると言い得る。

この発明による位置ズレ修正回路が具現化される免震装置が建築物に装備されている状況を示す概略図である。 免震装置を構成する免震機構に並列する伸縮体に制御回路が接続された状態を示す回路図である。 この発明による位置ズレ修正回路の一実施形態を示す図である。 他の実施形態による位置ズレ修正回路を図３と同様に示す図である。

符号の説明

１ 伸縮体
４ 供給源
５ 切換弁
６ 給排路
Ａ 建築物
Ｂ 地盤
Ｌ１ 流路たる往路
Ｌ２ 流路たる復路
Ｓ 免震機構
Ｔ リザーバタンク

Claims (2)

1. 建築物と地盤の間に配在されて地盤の揺れを建築物に伝播させない免震機構に並列の伸縮体における制御回路に接続される位置ズレ修正回路において、リザーバタンクからの作動流体を伸縮体に向けて吐出する供給源と、この供給源からの作動流体の伸縮体に向けての流れ方向を切り換える切換弁と、この切換弁と伸縮体あるいは伸縮体に連結する流路に接続される給排路とを有してなることを特徴とする位置ズレ修正回路
2. 給排路が分離可能に伸縮体あるいは伸縮体に連結する流路に接続されてなる請求項１に記載の位置ズレ修正回路
   

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