JP2018179203A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物のロッキングと上下方向の振動の両方を抑制することを目的とする。【解決手段】構造物１００の振動を抑制する制振装置１であって、下部構造物１０２（構造物１００の下側）に配置されたダンパ装置１０（第１ダンパ装置）と、ダンパ装置１０と間隔をあけて配置されたダンパ装置２０（第２ダンパ装置）と、を備え、ダンパ装置１０は、ピストン１２を挟んだ一方側に設けられた第１油圧室１１２と、他方側に設けられた第２油圧室１１３とを有していると共に、ダンパ装置２０は、ピストン１２を挟んだ一方側に設けられた第３油圧室２１２と、他方側に設けられた第４油圧室２１３とを有しており、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３または第２油圧室１１３と第３油圧室２１２の連通／非連通を切り替える油路切替装置３０と、を備える構成とした。【選択図】図２

Description

本発明は、制振装置に関する。

従来から地震等の振動から構造物を守る装置として免震装置が用いられている。免震装置は、地震の振動エネルギーを吸収して、構造物の振動を減衰させる装置である。
しかしながら、免震装置を用いて、構造物の振動を減衰させる場合、構造物が垂直面内で前後（または左右）に交互に傾きながら揺れる回転振動（以下、ロッキングともいう）が発生しやすくなる。

特許文献１には、構造物のロッキングを抑制する免震システムが開示されている。

特開２００８−２９１９１８号公報

特許文献１に開示されている免震システムでは、地震による構造物の振動を減衰させるための一対のオイルダンパが上部構造物と下部構造物との間に設けられている。一対のオイルダンパには、ピストンを挟んだ上側と下側にそれぞれ油圧室が設けられている。

この一対のオイルダンパでは、一方のオイルダンパの上側の油圧室と他方のオイルダンパの下側の油圧室を連通させると共に、一方のオイルダンパの下側の油圧室と他方のオイルダンパの上側の油圧室とを連通させている。

これにより、特許文献１の免震システムでは、一方のオイルダンパのピストンと他方のオイルダンパのピストンの移動（振動）方向が異なる場合、各々のピストンの移動が抑制され、両方のオイルダンパのピストンの移動（振動）方向が同じ場合、各々のピストンの移動が抑制されない構造となっている。

よって、この免震システムでは、各々のピストンが異なる方向に移動するロッキングは抑制できるが、各々のピストンが同じ方向に移動する上下方向の振動は抑制できない。

したがって本発明は、上記課題に鑑みてなされたのもで、構造物のロッキングと上下方向の振動の両方を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、構造物の振動を抑制する制振装置であって、構造物の下側に配置された第１ダンパ装置と、第１ダンパ装置と間隔をあけて配置された第２ダンパ装置と、を備え、第１ダンパ装置は、ピストンを挟んだ一方側に設けられた第１油圧室と、他方側に設けられた第２油圧室とを有していると共に、第２ダンパ装置は、ピストンを挟んだ一方側に設けられた第３油圧室と、他方側に設けられた第４油圧室とを有しており、第１油圧室と前記第４油圧室または前記第２油圧室と前記第３油圧室の連通／非連通を切り替える油路切替装置と、を備えた制振装置とした。

本発明によれば、構造物のロッキングと上下方向の振動の両方を抑制することができる。

実施の形態にかかる制振装置の配置を説明する模式図であ。 図１におけるＡ−Ａ部断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ部断面図である。 制振装置の作用を説明する図である。 制振装置の作用を説明する図である。 第２の実施の形態にかかる制振装置の油路切替装置の断面図である。 図６におけるＣ−Ｃ部断面図である。

以下、本発明の実施の形態にかかる制振装置１を説明する。
図１は、実施の形態にかかる制振装置１の配置を説明する模式図であり、下部構造物１０２を上方から見た図である。
以下、制振装置１を、構造物１００（例えば、高層ビルディング）の振動を抑制するための制振装置に適用した場合について説明する。

［制振装置の配置］
構造物１００は、上部構造物１０１と下部構造物１０２とから構成されている（図２参照）。実施の形態では、上部構造物１０１は高層ビルディングなどの重心の高い建屋であり、下部構造物１０２は当該高層ビルディングなどの基礎である。

図１に示すように、この上部構造物１０１と下部構造物１０２との間には、複数の制振装置１（ダンパ装置１０、２０、油路切替装置３０、油路１５、２５）と、複数の免震装置５０とが設けられている。

下部構造物１０２の各隅部には領域Ｋ１〜Ｋ４が設定されており、図１の状態で、領域Ｋ１〜Ｋ４は、下部構造物１０２の右上隅部から時計回りに順番に設定されている。
この領域Ｋ１〜Ｋ４の各々には、ダンパ装置１０（またはダンパ装置２０）と、一対の免震装置５０、５０とが設けられている。
また、下部構造物１０２の中央部には領域Ｋ５が設定されており、この領域Ｋ５には、２つの油路切替装置３０、３０が設けられている。

下部構造物１０２の領域Ｋ１には、ダンパ装置１０と、一対の免震装置５０、５０が設けられており、領域Ｋ１と対角の位置に設定された領域Ｋ３に、ダンパ装置２０と、一対の免震装置５０、５０が設けられている。

ダンパ装置１０、２０は、配管１５（後述する第１配管１５１、第２配管１５２）、配管２５（後述する第３配管２５１、第４配管２５２）を介して、同一の油路切替装置３０に接続されている。

実施の形態では、ダンパ装置１０、２０、油路切替装置３０、配管１５、２５で制振装置１を構成している。

なお、下部構造物１０２の領域Ｋ２には、ダンパ装置１０と、一対の免震装置５０、５０とが設けられており、領域Ｋ２と対角の位置に設定された領域Ｋ４には、ダンパ装置２０と、一対の免震装置５０、５０とが設けられている。このダンパ装置１０、２０もまた、配管１５、２５を介して、それぞれ同一の油路切替装置３０に接続されている。
これらのダンパ装置１０、２０、油路切替装置３０、配管１５、２５で制振装置１を構成しているが、前述した制振装置１と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。

［制振装置］
次に、実施の形態にかかる制振装置１を説明する。
図２は、図１におけるＡ−Ａ部断面図である。
図３は、図２におけるＢ−Ｂ部断面図である。
制振装置１は、構造物１００を構成する上部構造物１０１と下部構造物１０２との間に設けられている。
以下の説明において、図２における上部構造物１０１側を上側、下部構造物１０２側を下側、ダンパ装置１０側を右側、ダンパ装置２０側を左側と定義する。

図２に示すように、制振装置１は、一対のダンパ装置１０、２０と、油路切替装置３０とを有している。

［ダンパ装置］
ダンパ装置１０は、シリンダ１１と、ピストン１２と、ピストンロッド１３と、固定部材１４とを有している。

シリンダ１１は、円筒形状の部材であり、シリンダ１１の下側は下部構造物１０２に固定されている。シリンダ１１は、内部に作動油ＯＬが充填された状態で密閉されている。

シリンダ１１の油路切替装置３０側の側面１１１には、第１配管１５１と、第２配管１５２（第１配管１５１と第２配管１５２とを合わせて配管１５と言う）とが上下方向に間隔を空けて接続されており、シリンダ１１は、この第１配管１５１と、第２配管１５２とを介して油路切替装置３０に接続されている。

シリンダ１１内には、ピストン１２が上下方向に移動可能に設けられている。
ピストン１２は、円板形状を成しており、ピストン１２の外径は、シリンダ１１の内径に整合する外径を有している。

このピストン１２により、シリンダ１１内の空間が上下方向に各々独立の空間で仕切られており、シリンダ１１内のピストン１２を挟んだ上側に第１油圧室１１２、下側に第２油圧室１１３が形成されている。

ピストン１２には、ピストン１２を厚み方向に貫通する貫通孔１２１が設けられている。貫通孔１２１はオリフィスとしての機能を有しており、貫通孔１２１の大きさを変更することで、ピストン１２がシリンダ１１に充填された作動油ＯＬから受ける抵抗を調整できる。

ピストン１２には、シリンダ１１の外側まで延びたピストンロッド１３が接続されており、ピストンロッド１３は、固定部材１４により上部構造物１０１に固定されている。

よって、ピストン１２は、上部構造物１０１の上下方向の振動（変位）に伴い、シリンダ１１内を上下方向に移動するようになっており、上部構造物１０１が、ロッキングや上下方向に振動しない基本位置において、ピストン１２は、前述した第１配管１５１と第２配管１５２の間に位置するように設けられている。

ここで、上部構造物１０１が、ロッキングなどで上側に変位（変位位置）した場合、ピストン１２は、第１配管１５１の下部構造物１０２からの高さＨ１よりも上側に移動しないように作動油ＯＬの粘度や貫通孔１２１の大きさが設定されている。
また、下部構造物１０２が、ロッキングなどで下側に変位（変位位置）した場合、ピストン１２は、第２配管１５２の下部構造物１０２からの高さＨ２よりも下側に移動しないように作動油ＯＬの粘度や貫通孔１２１の大きさが設定されている。

ピストン１２がシリンダ１１の上側に移動した場合、第１油圧室１１２内の作動油ＯＬは、第１配管１５１に押し出されるようになっており、ピストン１２がシリンダ１１の下側に移動した場合、第２油圧室１１３内の作動油ＯＬは、第２配管１５２に押し出されるようになっている。

ダンパ装置２０は、シリンダ２１と、ピストン２２と、ピストンロッド２３と、固定部材２４とを有している。これらダンパ装置２０のシリンダ２１、ピストン２２、ピストンロッド２３、固定部材２４は、前述したダンパ装置１０のシリンダ１１と、ピストン１２と、ピストンロッド１３と、固定部材１４と同様の構成であるので、詳細な説明は省略し、必要に応じて説明する。

ダンパ装置２０のシリンダ２１の油路切替装置３０側の側面２１１には、第３配管２５１、第４配管２５２が上下方向に接続されており、シリンダ２１は、この第３配管２５１と、第４配管２５２（第３配管２５１と第４配管２５２とを合わせて配管２５と言う）を介して油路切替装置３０に接続されている。

ピストン２２もまた、上部構造物１０１の上下方向の変位に伴い、シリンダ２１内を上下方向に移動するようになっており、上部構造物１０１が、ロッキングや上下方向に変位しない基本位置において、ピストン２２は、前述した第３配管２５１と第４配管２５２の間に位置するように設けられている。

ここで、上部構造物１０１が、ロッキングなどで上側に変位（変位位置）した場合、ピストン２２は、第３配管２５１の下部構造物１０２からの高さＨ３よりも上側に移動しないように作動油ＯＬの粘度や貫通孔２２１の大きさが設定されている。
また、下部構造物１０２が下側に変位（変位位置）した場合、ピストン２２は、第４配管２５２の下部構造物１０２からの高さＨ４よりも下側に移動しないように作動油ＯＬの粘度や貫通孔２２１の大きさが設定されている。

シリンダ２１内には、ピストン２２を挟んで、ピストン２２の上側とシリンダ２１とで形成された第３油圧室２１２と、ピストン２２の下側とシリンダ２１とで形成された第４油圧室２１３とが形成されている。

そのため、上部構造物１０１が、ロッキングや上下方向に変位すると、上部構造物１０１の変位に伴って、ピストン２２は、シリンダ２１の上側又は下側に移動する。

ピストン２２がシリンダ２１の上側に移動した場合、第３油圧室２１２内の作動油ＯＬは、第３配管２５１に押し出されるようになっており、ピストン２２がシリンダ２１の下側に移動した場合、第４油圧室２１３内の作動油ＯＬは、第４配管２５２に押し出されるようになっている。

［油路切替装置］
前述したように、ダンパ装置１０、２０には、配管１５、２５を介して油路切替装置３０が接続されている。
油路切替装置３０は、密閉容器３１と、移動体３２と、移動体駆動装置３７とを有している。

密閉容器３１は、金属製の筒状部材であり、この密閉容器３１の下側は下部構造物１０２に固定されている。密閉容器３１は、内部に作動油ＯＬが充填された状態で密閉されている。

密閉容器３１のダンパ装置１０側の側壁３１１には、第２配管１５２と第１配管１５１とが、上下方向に間隔を空けて接続されている。
つまり、ダンパ装置１０の上下方向に接続された第１配管１５１と、第２配管１５２とは、交差した状態（上下方向の位置関係が反対となった状態）で密閉容器３１の上下方向に接続されている。

密閉容器３１のダンパ装置２０側の側壁３１２には、第３配管２５１と第４配管２５２とが、上下方向に間隔を空けて接続されている。
つまり、ダンパ装置２０の上下方向に接続された第３配管２５１と、第４配管２５２とは、並行な状態（上下方向の位置関係が変わらない状態）で密閉容器３１の上下方向に接続されている。

この密閉容器３１内には、移動体３２が設けられている。
移動体３２は、金属製の矩形形状を成すブロック部材である。移動体３２は、密閉容器３１内を基本位置と変位位置との間で上下方向に移動可能に設けられている。

図３に示すように、移動体３２には、移動体３２を左右方向に貫通する４つの油路３２１と、３２２と、３２３と、３２４とが各々間隔を空けて設けられている。移動体３２の油路３２１と油路３２２との間、油路３２３と油路３２４との間の壁部は、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２を閉塞する閉塞部３２５となっている。

油路３２１は、移動体３２が下側に移動した場合に、密閉容器３１に接続された第２配管１５２及び第３配管２５１に整合する位置に設けられており、油路３２３は、移動体３２が下側に移動した場合に、密閉容器３１に接続された第１配管１５１及び第４配管２５２に整合する位置に設けられている（図４の上段参照）。
よって、移動体３２が下側に移動した場合、第２配管１５２と第３配管２５１とは、油路３２１を介して連通すると共に、第１配管１５１と第４配管２５２とは、油路３２３を介して連通する。

油路３２２は、移動体３２が上側に移動した場合に、密閉容器３１に接続された第２配管１５２及び第３配管２５１に整合する位置に設けられており、油路３２４は、移動体３２が上側に移動した場合に、密閉容器３１に接続された第１配管１５１及び第４配管２５２に整合する位置に設けられている（図４の下段参照）。
よって、移動体３２が上側に移動した場合、第２配管１５２と第３配管２５１とは、油路３２２を介して連通すると共に、第１配管１５１と第４配管２５２とは、油路３２４を介して連通する。

移動体３２が上下方向の何れにも移動しない基本位置である場合、油路３２１〜３２４は、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２の何れとも整合しない位置に設けられており、この状態で、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２は、移動体３２の閉塞部３２５により閉塞されている。

ここで、図２に示すように、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２の油路切替装置３０側には、バイパス管１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａが、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２に連通して接続されている。

バイパス管１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａの内径は、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２の内径よりも小径となっている。よって、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２を通流する作動油ＯＬの一部のみが、バイパス管１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａを通流する。

バイパス管１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａは、移動体駆動装置３７に接続されている。

図２に示すように、移動体駆動装置３７は、上側押圧部材３８と、下側押圧部材３９と、上側コイルバネ３５と、下側コイルバネ３６とを有する。

上側押圧部材３８は、移動体３２の上側と密閉容器３１との間に設けられており、上下方向に伸縮可能な蛇腹状の袋部材３８１と、３８２とを有している。
蛇腹状の袋部材３８１は、第２配管１５２に接続されたバイパス管１５２ａと接続されており、蛇腹状の袋部材３８２は、第３配管２５１に接続されたバイパス管２５１ａと接続されている。

蛇腹状の袋部材３８１は、バイパス管１５２ａと第２配管１５２とを介して第２油圧室１１３に接続されており、蛇腹状の袋部材３８２は、バイパス管２５１ａと第３配管２５１とを介して第３油圧室２１２に接続されている。

よって、第２油圧室１１３の作動油ＯＬは、第２配管１５２及びバイパス管１５２ａを介して蛇腹状の袋部材３８１に供給され、第３油圧室２１２の作動油ＯＬは、第３配管２５１及びバイパス管２５１ａを介して蛇腹状の袋部材３８２に供給される。

蛇腹状の袋部材３８１、３８２に作動油ＯＬが供給されると、蛇腹状の袋部材３８１、３８２の各々が膨張する結果、この膨張した蛇腹状の袋部材３８１、３８２が、移動体３２を下側に押圧する。

そして、作動油ＯＬの蛇腹状の袋部材３８１、３８２への供給が停止し、蛇腹状の袋部材３８１、３８２の押圧力が上側コイルバネ３５の引っ張り力よりも小さくなると、上側コイルバネ３５に接続された移動体３２は、上側コイルバネ３５の引っ張り力で上側に引っ張られる。

下側押圧部材３９は、移動体３２の下側と密閉容器３１との間に設けられており、上下方向に伸縮可能な蛇腹状の袋部材３９１と、３９２とを有している。
蛇腹状の袋部材３９１は、第１配管１５１に接続されたバイパス管１５１ａと接続されており、蛇腹状の袋部材３９２は、第４配管２５２に接続されたバイパス管２５２ａと接続されている。

蛇腹状の袋部材３９１は、第１配管１５１を介して第１油圧室１１２に接続されており、蛇腹状の袋部材３９２は、第４配管２５２を介して第４油圧室２１３に接続されている。

よって、第１油圧室１１２の作動油ＯＬは、第１配管１５１及びバイパス管１５１ａを介して蛇腹状の袋部材３９１に供給され、第４油圧室２１３の作動油ＯＬは、第４配管２５２及びバイパス管２５２ａを介して蛇腹状の袋部材３９２に供給される。

蛇腹状の袋部材３９１、３９２に作動油ＯＬが供給されると、蛇腹状の袋部材３９１、３９２の各々が膨張する結果、この膨張した蛇腹状の袋部材３９１、３９２が移動体３２を上側に押圧する。

そして、作動油ＯＬの蛇腹状の袋部材３９１、３９２への供給が停止し、蛇腹状の袋部材３９１、３９２の押圧力が下側コイルバネ３６の引っ張り力よりも小さくなると、下側コイルバネ３６に接続された移動体３２は、下側コイルバネ３６の引っ張り力で下側に引っ張られる。

［制振装置の作用］
次に、前述した制振装置１の作用を説明する。
図４は、制振装置１の作用を説明する図であり、上段は、ロッキングにより上部構造物１０１が右側に傾いた状態を示し、下段は、ロッキングにより上部構造物１０１が左側に傾いた状態を示す。
図５は、制振装置１の作用を説明する図であり、上段は、上下振動により上部構造物１０１が下側に変位した状態を示し、下段は、上部構造物１０１が上側に変位した状態を示す。

［制振装置によるロッキングの抑制］
初めに、制振装置１による構造物１００（上部構造物１０１）のロッキングの抑制について説明する。
ここで、ロッキングとは、構造物１００に上下方向又は前後左右方向の振動が加わった場合、構造物１００が前後方向又は左右方向に交互に傾きながら揺れ動く状態をいう。

図４の上段に示すように、ロッキングにより上部構造物１０１が右側に傾いた場合、ダンパ装置１０のピストン１２は、上部構造物１０１により下側に押し下げられる。そうすると、ダンパ装置１０の第２油圧室１１３内の作動油ＯＬは、第２配管１５２及びバイパス管１５２ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３８１に供給される（図中、白抜き矢印参照）。

蛇腹状の袋部材３８１は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３８１により、移動体３２が下側に押圧される。

一方、ダンパ装置２０のピストン２２は、上部構造物１０１により上側に押し上げられる。そうすると、ダンパ装置２０の第３油圧室２１２内の作動油ＯＬは、第３配管２５１及びバイパス管２５１ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３８２に供給される（図中、白抜き矢印参照）。

蛇腹状の袋部材３８２は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３８２により、移動体３２が下側に押圧される。

これら蛇腹状の袋部材３８１、３８２の下側への押圧力により、移動体３２が下側に移動すると、移動体３２の油路３２１（図３参照）は、第２配管１５２及び第３配管２５１に整合する位置に移動する。
そうすると、ダンパ装置１０の第２油圧室１１３と、ダンパ装置２０の第３油圧室２１２とが、第２配管１５２と、油路３２１と、第３配管２５１とを介して連通する。

制振装置１では、第２油圧室１１３と、第３油圧室２１２と、第２配管１５２と、油路３２１と、第３配管２５１とにより閉じた空間が形成され、ピストン１２、２２の移動によりこの閉じた空間内の作動油ＯＬの圧力が高くなる。

その結果、ピストン１２、２２の移動が抑制され、ピストン１２、２２に接続された上部構造物１０１の右側への傾きが抑制される。

そして、図４の下段に示すように、ロッキングにより上部構造物１０１が左側に傾いた場合、ダンパ装置１０のピストン１２は、上部構造物１０１により上側に押し上げられる。そうすると、ダンパ装置１０の第１油圧室１１２内の作動油ＯＬは、第１配管１５１及びバイパス管１５１ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３９１に供給される（図中、白抜き矢印参照）。

蛇腹状の袋部材３９１は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３９１により、移動体３２が上側に押圧される。

一方、ダンパ装置２０のピストン２２は、上部構造物１０１により下側に押し下げられる。そうすると、ダンパ装置２０の第４油圧室２１３内の作動油ＯＬは、第４配管２５２及びバイパス管２５２ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３９２に供給される（図中、白抜き矢印参照）。

蛇腹状の袋部材３９２は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３９２により、移動体３２が上側に押圧される。

これら蛇腹状の袋部材３９１、３９２の上側への押圧力により、移動体３２が上側に移動すると、移動体３２の油路３２４（図３参照）は、第１配管１５１及び第４配管２５４に整合する位置に移動する。
そうすると、ダンパ装置１０の第１油圧室１１２と、ダンパ装置２０の第４油圧室２１３とが、第１配管１５１と、油路３２４と、第４配管２５２とを介して連通する。

制振装置１では、第１油圧室１１２と、第４油圧室２１３と、第１配管１５１と、油路３２４と、第４配管２５２とにより閉じた空間が形成され、ピストン１２、２２の移動によりこの閉じた空間内の作動油の圧力が高くなる。

その結果、ピストン１２、２２の移動が抑制され、ピストン１２、２２に接続された上部構造物１０１の左側への傾きが抑制される。

このように、構造物１００（上部構造物１０１）がロッキングした場合、油路切替装置３０によりダンパ装置１０の油圧室（１１２又は１１３）と、ダンパ装置２０の油圧室（２１２又は２１３）とが連通するように作動油ＯＬの油路が切り換えられる結果、構造物１００のロッキングが、ダンパ装置１０、２０により抑制される。

次に、構造物１００（上部構造物１０１）が、垂直面内の上下方向に振動する場合について説明する。

図５の上段に示すように、地震などの上下方向の振動により上部構造物１０１が下側に変位した場合、各々のダンパ装置１０、２０では、ピストン１２、２２は、上部構造物１０１によりそれぞれ下側に押し下げられる。

そうすると、ダンパ装置１０のシリンダ１１の第２油圧室１１３内の作動油ＯＬは、第２配管１５２及びバイパス管１５２ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３８１に供給される。

蛇腹状の袋部材３８１は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３８１により、移動体３２が下側に押圧される。

一方、ダンパ装置２０の第４油圧室２１３内の作動油ＯＬが、第４配管２５２及びバイパス管２５２ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３９２に供給される（図中、白抜き矢印）。

蛇腹状の袋部材３９２は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３９２により、移動体３２が上側に押圧される。

その結果、移動体３２は、蛇腹状の袋部材３８１と蛇腹状の袋部材３９２とにより上下方向から押圧されるので、押圧力が釣り合い、上下方向の何れにも移動しない。
そのため、移動体３２は基本位置（図２の位置）に位置し、移動体３２の油路３２１〜３２４の何れも、配管１５１、１５２、２５１、２５２に整合しない。

制振装置１では、移動体３２の閉塞部３２５により第２配管１５２が閉塞されるため、第２配管１５２及び第２油圧室１１３は密閉状態となる。
その結果、ピストン１２は、第２油圧室１１３の作動油ＯＬにより、貫通孔１２１の内径の大きさに応じた抵抗を受け、下側への移動が抑制される。

また、制振装置１では、移動体３２の閉塞部３２５により第４配管２５２が閉塞されるため、第４配管２５２及び第４油圧室２１３は密閉状態となる。
その結果、ピストン２２は、第４油圧室２１３の作動油ＯＬにより、貫通孔２２１の内径の大きさに応じた抵抗を受け、下側への移動が抑制される。

よって、ピストン１２、２２に接続された構造物１００（上部構造物１０１）の下方への移動が抑制される。

次に、図５の下段に示すように、地震などの上下方向の振動により上部構造物１０１が上側に変位した場合、各々のダンパ装置１０、２０では、ピストン１２、２２は、上部構造物１０１によりそれぞれ上側に押し上げられる。

そうすると、ダンパ装置１０の第１油圧室１１２内の作動油ＯＬは、第１配管１５１及びバイパス管１５１ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３９１に供給される（図中、白抜き矢印）。

蛇腹状の袋部材３９１は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３９１により、移動体３２が上側に押圧される。

一方、制振装置１では、ダンパ装置２０の第３油圧室２１２内の作動油ＯＬは、第３配管２５１及びバイパス管２５１ａを通って油路切替装置３０の蛇腹状の袋部材３８２に供給される（図中、白抜き矢印）。

蛇腹状の袋部材３８２は作動油ＯＬが供給されることで膨張し、この膨張した蛇腹状の袋部材３８２により、移動体３２が下側に押圧される。

その結果、移動体３２は、蛇腹状の袋部材３８２と蛇腹状の袋部材３９１とにより上下方向から押圧されるので、上下方向の何れにも移動しない。
そのため、移動体３２は基本位置（図２の位置）に位置し、移動体３２の油路３２１〜３２４の何れも、配管１５１、１５２、２５１、２５２に整合しない。

制振装置１では、移動体３２により第１配管１５１が閉塞されるため、ダンパ装置１０では、第１配管１５１及び第１油圧室１１２は密閉状態となる。
その結果、ピストン１２は、第１油圧室１１２の作動油ＯＬにより、貫通孔１２１の内径の大きさに応じた抵抗を受け、上側への移動が抑制される。

また、制振装置１では、移動体３２により第３配管２５１が閉塞されるため、第３配管２５１及び第３油圧室２１２は密閉状態となる。
その結果、ピストン２２は、第３油圧室２１２の作動油ＯＬにより、貫通孔２２１の内径の大きさに応じた抵抗を受け、上側への移動が抑制される。

よって、ピストン１２、２２に接続された構造物１００（上部構造物１０１）の上方への移動が抑制される。

以上の通り、実施の形態では、
（１）構造物１００の振動を抑制する制振装置１であって、下部構造物１０２（構造物１００の下側）に配置されたダンパ装置１０（第１ダンパ装置）と、ダンパ装置１０と間隔をあけて配置されたダンパ装置２０（第２ダンパ装置）と、を備え、ダンパ装置１０は、ピストン１２を挟んだ一方側に設けられた第１油圧室１１２と、他方側に設けられた第２油圧室１１３とを有していると共に、ダンパ装置２０は、ピストン１２を挟んだ一方側に設けられた第３油圧室２１２と、他方側に設けられた第４油圧室２１３とを有しており、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３または第２油圧室１１３と第３油圧室２１２の連通／非連通を切り替える油路切替装置３０と、を備える構成とした。

このように構成すると、制振装置１では、油路切替装置３０により、ダンパ装置１０の油圧室（第１油圧室１１２、第２油圧室１１３）とダンパ装置２０の油圧室（第３油圧室２１２、第４油圧室２１３）との連通／非連通が切り換えられるので、各油圧室の連通時には、構造物１００のロッキングを抑制することができ、非連通時には、構造物１００の上下方向の振動を抑制することができる。
また、ダンパ装置１０、２０のピストン１２、２２と、シリンダ１１、２１に充填された作動油ＯＬの抵抗により、構造物１００のロッキングと上下方向の振動を抑制できるので、外部動力が必要なく、設備コストと運用コストを安価にすることができる。

（２）油路切替装置３０は、作動油ＯＬが充填された密閉容器３１と、密閉容器３１内を移動可能に設けられた移動体３２と、を備え、移動体３２は、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３とを連通させる油路３２３または油路３２４（第１油路）と、第２油圧室１１３と第３油圧室２１２とを連通させる油路３２１または３２２（第２油路）と、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３および第２油圧室１１３と第３油圧室２１２とを非連通にする閉塞部３２５（移動体３２の油路以外の壁部）と、を備えた構成とした。

このように構成すると、油路切替装置３０では、密閉容器３１内を移動する移動体３２に設けられた油路３２１〜３２４と閉塞部３２５により、ダンパ装置１０の油圧室（第１油圧室１１２、第２油圧室１１３）とダンパ装置２０の油圧室（第３油圧室２１２、第４油圧室２１３）との連通／非連通を簡単に切り換えることができる。

（３）移動体３２を、基本位置（図２に示す位置）と変位位置（図４に示す位置）との間で移動させる移動体駆動装置３７をさらに備え、移動体駆動装置３７は、移動体３２が、基本位置である場合、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３および第２油圧室１１３と第３油圧室２１２とを非連通にし、移動体３２が、変位位置である場合、第１油圧室１１２と第４油圧室２１３とを連通させると共に、第２油圧室１１３と第３油圧室２１２とを連通させる構成とした。

このように構成すると、移動体駆動装置３７により、密閉容器３１内での移動体３２の位置を基本位置と変位位置との間で変えることができ、ダンパ装置１０の油圧室（第１油圧室１１２、第２油圧室１１３）とダンパ装置２０の油圧室（第３油圧室２１２、第４油圧室２１３）との連通／非連通を簡単に切り換えることができる。

（４）移動体駆動装置３７は、密閉容器３１内における移動体３２の一方側（上側）と他方側（下側）とに設けられると共に、移動体３２を、密閉容器３１内の下側に押圧する上側押圧部材３８（第１押圧機構）と、移動体３２を、密閉容器３１内の上側に押圧する下側押圧部材３９（第２押圧機構）と、上側または下側に押圧された移動体３２を、押圧方向と逆方向に移動させる上側コイルバネ３５または下側コイルバネ３６（戻し機構）とを有する構成とした。

このように構成すると、上側コイルバネ３５と下側コイルバネ３６とにより、移動体３２を押圧方向と逆方向に移動させることができるので、押圧された移動体３２を戻すための外部動力を必要とせず、密閉容器３１内における移動体３２の位置を調整することができる。

（５）上側押圧部材３８は、移動体３２の下側に伸縮可能に設けられた蛇腹状の袋部材３８１（第１の袋部材）と蛇腹状の袋部材３８２（第２の袋部材）と、を有し、下側押圧部材３９は、移動体３２の上側に伸縮可能に設けられた蛇腹状の袋部材３９１（第３の袋部材）と蛇腹状の袋部材３９２（第４の袋部材）と、を有し、蛇腹状の袋部材３８１と第２油圧室１１３とを接続するバイパス管１５２ａ（第１バイパス管）と、蛇腹状の袋部材３９１と第１油圧室１１２とを接続するバイパス管１５１ａ（第２バイパス管）と、蛇腹状の袋部材３８２と第３油圧室２１２とを接続するバイパス管２５１ａ（第３バイパス管）と、蛇腹状の袋部材３９２と第４油圧室２１３とを接続するバイパス管２５２ａ（第４バイパス管）と、を備えている構成とした。

このように構成すると、第２油圧室１１３の作動油ＯＬはバイパス管１５２ａを介して蛇腹状の袋部材３８１に供給され、この蛇腹状の袋部材３８１は供給された作動油ＯＬにより膨張する。また、第３油圧室２１２の作動油ＯＬはバイパス管２５１ａを介して蛇腹状の袋部材３８２に供給され、蛇腹状の袋部材３８２は供給された作動油ＯＬにより膨張する。
さらに、第１油圧室の作動油ＯＬはバイパス管１５１ａを介して蛇腹状の袋部材３９１に供給され、蛇腹状の袋部材３９１は供給された作動油ＯＬにより膨張する。また、第４油圧室２１３の作動油ＯＬはバイパス管２５２ａを介して蛇腹状の袋部材３９２に供給され、蛇腹状の袋部材３９２は供給された作動油ＯＬにより膨張する。
よって、これら膨張した蛇腹状の袋部材３８１と３８２とにより、移動体３２が下側に押圧され、膨張した蛇腹状の袋部材３９１と３９２とにより、移動体３２が上側に押圧される。

（６）垂直方向から見た断面視における構造物１００（下部構造物１０２）の対角位置に、ダンパ装置１０とダンパ装置２０とが設けられている構成とした。

このように構成すると、制振装置１により、構造物１００の前後方向の振動と左右方向の振動の両方を抑制することができる。

（７）ダンパ装置１０（第１ダンパ装置）とダンパ装置２０（第２ダンパ装置）の周囲には、複数の免震装置５０、５０が設けられている構成とした。

免震装置５０、５０は、高層ビルディングなどの上部構造物１０１の振動エネルギーを減衰させる一方、振動により前後左右に交互に傾いて揺れるロッキングを起こしやすい。
このように構成すると、免震装置５０、５０により発生した上部構造物１０１のロッキングを、ダンパ装置１０、２０で効果的に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる制振装置１Ａを説明する。
図６は、第２の実施の形態にかかる制振装置１Ａの油路切替装置３０Ａの断面図である。
図７は、図６のＣ−Ｃ部断面図である。

図６に示すように、第２の実施の形態にかかる油路切替装置３０Ａは、上側押圧部材３８、下側押圧部材３９として蛇腹状の袋部材３８１、３８２、３９１、３９２、戻し機構として上側コイルバネ３５、下側コイルバネ３６を用いる代わりに、上側押圧部材３８、下側押圧部材３９として蛇腹状の板バネ４０を用いた点が、前述した実施の形態と異なる構成である。
他の構成については、前述した実施の形態と同じであるので、同一の構成については同一の番号を付し、必要に応じて説明する。

油路切替装置３０Ａでは、密閉容器３１と移動体３２との間に、蛇腹状の板バネ４０が設けられており、この蛇腹状の板バネ４０は、複数の板状部材４１を山折りと谷折りで繰り返して接続して形成されている。このため蛇腹状の板バネ４０は、上下方向に伸縮可能となっている。

図７に示すように、蛇腹状の板バネ４０は、密閉容器３１と移動体３２との間を通流する作動油ＯＬの油路断面積に整合する形状となっており、作動油ＯＬの油路断面を横切るように配置されている。

よって、図６に示すように、密閉容器３１と移動体３２との間の空間は、蛇腹状の板バネ４０を挟んで、各々独立した油密の密閉空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に仕切られる。
そのため、第１配管１５１、第２配管１５２、第３配管２５１、第４配管２５２から、密閉容器３１と移動体３２との間に供給された作動油ＯＬ（矢印参照）は、蛇腹状の板バネ４０を超えて他方側の密閉空間には侵入できないようになっている。

その結果、例えば、この密閉空間Ｓ１に、第２配管１５２を介して作動油ＯＬが供給されると、供給された作動油ＯＬの分だけ密閉空間Ｓ１が膨張して、上側の蛇腹状の板バネ４０は上下方向に広がって伸びる。
そして、移動体３２は、蛇腹状の板バネ４０と供給された作動油ＯＬによって下側に押圧される。

一方、例えば、密閉空間Ｓ４に、第４配管２５２を介して作動油ＯＬが供給されると、供給された作動油ＯＬの分だけ密閉空間Ｓ４が膨張して、下側の板バネ４０は上下方向に広がって伸びる。
その結果、移動体３２は、蛇腹状の板バネ４０と供給された作動油ＯＬによって上側に押圧される。

以上の通り、第２の実施の形態では、
（８）上側押圧部材３８（第１押圧機構）は、移動体３２の下側に伸縮可能に設けられると共に、密閉容器３１と移動体３２との間の空間を、密閉空間Ｓ１（第１密閉空間）と密閉空間Ｓ２（第２密閉空間）とに仕切る蛇腹状の板バネ４０（第１板状部材）を有し、下側押圧部材３９（第２押圧機構）は、移動体３２の上側に伸縮可能に設けられると共に、密閉容器３１と移動体３２との間の空間を、密閉空間Ｓ３（第３密閉空間）と密閉空間Ｓ４（第４密閉空間）とに仕切る蛇腹状の板バネ４０（第２板状部材）を有し、密閉空間Ｓ１と第２油圧室１１３とを接続するバイパス管１５２ａ（第１バイパス管）と、密閉空間Ｓ３と第１油圧室１１２とを接続するバイパス管１５１ａ（第２バイパス管）と、密閉空間Ｓ２と第３油圧室２１２とを接続するバイパス管２５１ａ（第３バイパス管）と、密閉空間Ｓ４と第４油圧室２１３とを接続するバイパス管２５２ａ（第４バイパス管）と、を備えている構成とした。

このように構成すると、板状バネ４０、４０により、密閉容器３１と移動体３２との間の空間を、各々油密に独立した密閉空間Ｓ１〜Ｓ４に仕切ることができる。よって、この密閉空間Ｓ１〜Ｓ４に作動油ＯＬを供給することで、各々の密閉空間Ｓ１〜Ｓ４が膨張して、移動体を押圧する。
これにより、前述したように、蛇腹状の袋部材とコイルバネを設ける必要がなく、袋部材とコイルバネが無くなった分だけ部品点数を少なくすることができ、製造コストを安価にすることができる。

なお、前記した実施の形態では、伸縮可能な袋状の蛇腹状の袋部材３８１、３８２、３９１、３９２、又は蛇腹状の板バネ４０を用いて、移動体３２を上下方向に押圧する構成を例示して説明したが、供給された作動油ＯＬを利用して移動体３２を上下方向に押圧する構成であればこれに限定されるものではない。

また、前述した実施の形態では、ダンパ装置１０に接続された第１配管１５１と第２配管１５２とを交差させて、油路切替装置３０に接続する場合を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、ダンパ装置２０に接続された第３配管２５１と第４配管２５２とを交差させて油路切替装置３０に接続してもよい。この場合、ダンパ装置１０に接続された第１配管１５１と第２配管１５２は、並行した状態で油路切替装置３０に接続する。

また、前述した作動油ＯＬは、油に限定されるものではなく、非圧縮性流体であれば良い。

また、前述した実施の形態では、高層ビルディングなどの重心の高い構造物の振動を抑制する制振装置に適用する場合を例示して説明したが、振動を抑制する被対象物はこれに限定されない。
例えば、前述した制振装置１、１Ａを横方向に配置して、構造物の横方向の振動を抑止するようにしてもよい。

なお、前述した実施の形態では、垂直方向から見た断面視における構造物１００の対角位置（領域Ｋ１と領域Ｋ３または領域Ｋ２と領域Ｋ４）に、ダンパ装置１０とダンパ装置２０が設けられている構成を例示して説明したが、ダンパ装置１０とダンパ装置２０の配置はこれに限定されるものではない。
例えば、、ダンパ装置１０とダンパ装置２０を、垂直方向から見た断面視における構造物１００の一対の辺の近傍に設けてもよい。

１：制振装置、１０：ダンパ装置、１１：シリンダ、１１１：側壁、１１２：第１油圧室、１１３：第２油圧室、１２：ピストン、１２１：貫通孔、１３：ピストンロッド、１４：固定部材、１５：配管、１５１：第１配管、１５２：第２配管、１５１ａ：バイパス管、１５２ａ：バイパス管、２０：ダンパ装置、２１：シリンダ、２１１：側壁、２１２：第３油圧室、２１３：第４油圧室、２２：ピストン、２２１：貫通孔、２３：ピストンロッド、２４：固定部材、２５：配管、２５１：第３配管、２５２：第４配管、２５１ａ：バイパス管、２５２ａ：バイパス管、３０：油路切替装置、３１：密閉容器、３１１、３１２：側壁、３２：移動体、３２１、３２２、３２３、３２４：油路、３２５：閉塞部、３５：上側コイルバネ、３６：下側コイルバネ、３７：移動体駆動装置、３８：上側押圧部材、３８１、３８２：蛇腹状の袋部材、３９：下側押圧部材、３９１、３９２：蛇腹状の袋部材、４０：蛇腹状の板バネ、５０：免震装置、１００：構造物、１０１：上部構造物、１０２：下部構造物、ＯＬ：作動油、Ｋ１〜Ｋ５：領域

Claims (8)

1. 構造物の振動を抑制する制振装置であって、
   前記構造物の下側に配置された第１ダンパ装置と、
   前記第１ダンパ装置と間隔をあけて配置された第２ダンパ装置と、を備え、
   前記第１ダンパ装置は、ピストンを挟んだ一方側に設けられた第１油圧室と、他方側に設けられた第２油圧室とを有していると共に、
   前記第２ダンパ装置は、ピストンを挟んだ一方側に設けられた第３油圧室と、他方側に設けられた第４油圧室とを有しており、
   前記第１油圧室と前記第４油圧室または前記第２油圧室と前記第３油圧室の連通／非連通を切り替える油路切替装置と、を備えた制振装置。
2. 前記油路切替装置は、
   作動油が充填された密閉容器と、
   前記密閉容器内を移動可能に設けられた移動体と、を備え、
   前記移動体は、
   前記第１油圧室と前記第４油圧室とを連通させる第１油路と、
   前記第２油圧室と前記第３油圧室とを連通させる第２油路と、
   前記第１油圧室と前記第４油圧室および前記第２油圧室と前記第３油圧室とを非連通にする閉塞部と、を備えた請求項１に記載の制振装置。
3. 前記移動体を、基本位置と変位位置との間で移動させる移動体駆動装置をさらに備え、
   前記移動体駆動装置は、
   前記移動体が、前記基本位置である場合、前記第１油圧室と前記第４油圧室および前記第２油圧室と前記第３油圧室とを非連通にし、
   前記移動体が、前記変位位置である場合、前記第１油圧室と前記第４油圧室とを連通させると共に、前記第２油圧室と前記第３油圧室とを連通させる請求項１または請求項２に記載の制振装置。
4. 前記移動体駆動装置は、
   前記密閉容器内における前記移動体の一方側と他方側とに設けられると共に、
   前記移動体を、前記密閉容器内の前記他方側に押圧する第１押圧機構と、
   前記移動体を、前記密閉容器内の前記一方側に押圧する第２押圧機構と、
   前記一方側または前記他方側に押圧された前記移動体を、押圧方向と逆方向に移動させる戻し機構とを有する請求項３に記載の制振装置。
5. 前記第１押圧機構は、
   前記移動体の前記他方側に伸縮可能に設けられた蛇腹状の第１の袋部材と第２の袋部材と、を有し、
   前記第２押圧機構は、
   前記移動体の前記一方側に伸縮可能に設けられた蛇腹状の第３の袋部材と、第４の袋部材と、を有し、
   前記第１の袋部材と前記第２油圧室とを接続する第１バイパス管と、
   前記第３の袋部材と前記第１油圧室とを接続する第２バイパス管と、
   前記第２の袋部材と前記第３油圧室とを接続する第３バイパス管と、
   前記第４の袋部材と前記第４油圧室とを接続する第４バイパス管と、を備える請求項４に記載の制振装置。
6. 前記第１押圧機構は、
   前記移動体の前記他方側に伸縮可能に設けられると共に、前記密閉容器と前記移動体との間の空間を、第１密閉空間と第２密閉空間とに仕切る蛇腹状の第１板状部材を有し、
   前記第２押圧機構は、
   前記移動体の前記一方側に伸縮可能に設けられると共に、前記密閉容器と前記移動体との間の空間を、第３密閉空間と第４密閉空間とに仕切る蛇腹状の第２板状部材を有し、
   前記第１密閉空間と前記第２油圧室とを接続する第１バイパス管と、
   前記第３密閉空間と前記第１油圧室とを接続する第２バイパス管と、
   前記第２密閉空間と前記第３油圧室とを接続する第３バイパス管と、
   前記第４密閉空間と前記第４油圧室とを接続する第４バイパス管と、を備える請求項４に記載の制振装置。
7. 垂直方向から見た断面視における前記構造物の対角位置に、前記第１ダンパ装置と第２ダンパ装置が設けられている請求項１に記載の制振装置。
8. 前記第１ダンパ装置と前記第２ダンパ装置の周囲には、複数の免震装置が設けられている請求項１に記載の制振装置。

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