JP4267236B2 - 油圧シリンダを用いた免震装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧シリンダの作動油配管に無理な力が作用しないようにし、又、縦方向の振動に対して減衰効果を調節できるようにした油圧シリンダを用いた免震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばビル或いはその他の重量建造物等の免震対象物を、地震等の振動や衝撃から保護して支持するために、種々のバネを用いた免震装置が提案されてきた。
【０００３】
この種のバネを用いた免震装置には、例えば空気バネを用いたものがあるが、この空気バネによる方式は空気の圧縮弾性によって軟らかい復元力が得られる反面、振動や衝撃が発生すると特に横方向（水平方向）に大きく振れる問題があり、更に広い設置面積が必要であるという問題がある。
【０００４】
又、上記揺れを小さくするために、バネの剛性を大きくした皿バネや金属バネを用いることが考えられているが、バネの剛性を大きくすると防振性能が低下してしまう。更に、皿バネや金属バネを使用した場合には免震装置が大型になるという問題がある。
【０００５】
図２は、このような従来の問題点を解決できる有効な手段として考えられた油圧シリンダを用いた免震装置の一例を示したものである。図２の油圧シリンダを用いた免震装置は、基礎１上に積層ゴム２を設置し、該積層ゴム２の上部に油圧シリンダ３を積み重ねて設置し、油圧シリンダ３の上部に重量建造物等の免震対象物４を載置することによって三次元免震が行えるようにしたものである。
【０００６】
前記油圧シリンダ３は、免震対象物４の底面に下方に突出固定された例えば球状を有するスイベル５に上端が嵌合したピストン６を備えており、該ピストン６を包囲するシリンダ７の下端内部と前記ピストン６の下端との間にはシリンダ加圧室８が形成されている。そして、油圧シリンダ３のシリンダ加圧室８側の下端が積層ゴム２上に固定されている。図中２ａは薄いゴム、２ｂは薄い鋼板、１３はシールである。
【０００７】
前記シリンダ加圧室８には、作動油配管９を介してアキュムレータ１０が接続されている。該アキュムレータ１０には、可撓区画壁１１が設けられており、前記シリンダ加圧室８に連通している油によってガス室１２内部の空気等のガスが圧縮されるようになっている。
【０００８】
前記アキュムレータ１０は、図２に示すように固定部材１４により免震対象物４側に固定するようにした場合と、図３に示すように固定部材１４により基礎１側に固定するようにした場合とがある。
【０００９】
前記スイベル５は、地震によって基礎１が免震対象物４に対して横方向に相対移動した際の免震装置の傾きを吸収するためのものであるが、このようなスイベル５は備えられていないものや、他の方式にて免震装置の傾きを吸収するようにしたものもある。
【００１０】
図２、図３に示した油圧シリンダを用いた免震装置では、免震対象物４の重量は、スイベル５及びピストン６を介してシリンダ加圧室８に充填された油に伝えられ、更に、シリンダ７から積層ゴム２を介して基礎１に伝えられる。前記シリンダ加圧室８内の油は、アキュムレータ１０に備えた可撓区画壁１１を介してガス室１２の空気を圧縮し、この空気の圧縮によって前記免震対象物４が一定の高さに保持されるようになっている。
【００１１】
地震の発生によって基礎１が縦方向に振動した場合には、基礎１の上下動と共に積層ゴム２とシリンダ７がピストン６に対して上下動することになり、シリンダ加圧室８の間隔が増加する動きのときにはアキュムレータ１０の圧油がシリンダ加圧室８に導入され、又、シリンダ加圧室８の間隔が減少する動きのときにはシリンダ加圧室８の圧油がアキュムレータ１０に供給されるように作用し、作動油配管９の流動抵抗によって振動の衝撃が減衰され、アキュムレータ１０のガス室１２の空気の圧縮弾性によって免震対象物４が軟らかく支持される。従って、アキュムレータ１０による空気バネは、基礎１の縦方向の振動の緩衝のみに有効に作用される。
【００１２】
一方、地震の発生によって基礎１の横方向（水平方向）の動きが発生すると、その動きに応じて積層ゴム２が横方向に撓んで変形し、これによって、免震対象物４は横方向に免震される。この基礎１の横方向の移動によって油圧シリンダ３に対して積層ゴム２が横方向にずれ、このために免震装置全体が傾く力を受けることになるが、この傾き力に対しては、ピストン６がスイベル５を中心に回転して折れ曲がることにより無理な力が生じないようになっている。
【００１３】
従って、上記した油圧シリンダを用いた免震装置によれば、縦方向と横方向の三次元免震が行われるようになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来における油圧シリンダを用いた免震装置においても、以下のような問題を有していた。
【００１５】
即ち、従来の油圧シリンダを用いた免震装置において、図２に示すように、シリンダ加圧室８に対して作動油配管９を介し接続したアキュムレータ１０が免震対象物４側に固定されている場合には、地震により基礎１が免震対象物４に対して縦方向に相対移動した際に、作動油配管９に接続されているシリンダ７がピストン６に対して上下動するために、二点鎖線で示すように作動油配管９に伸縮力や曲げ力が作用して作動油配管９を損傷させる懸念がある。
【００１６】
又、図３に示すように、シリンダ加圧室８に対して作動油配管９を介し接続したアキュムレータ１０が基礎１側に固定されている場合には、地震により基礎１が免震対象物４に対して横方向に相対移動した際に、二点鎖線で示すように油圧シリンダ３（免震対象物４）に対してアキュムレータ１０が横方向に移動することになるために、作動油配管９に伸縮力や曲げ力が作用して作動油配管９を損傷させる懸念がある。
【００１７】
従って、このような作動油配管９に作用する伸縮力や曲げ力を許容するために、作動油配管９にベローズ構造を設けたり、又は作動油配管９を長く引き回して伸縮力や曲げ力を吸収する等の手段を講じる必要があるが、何れも装置の構成が複雑且つ大型になるという問題がある。
【００１８】
本発明は、かかる従来装置のもつ問題点を解決すべくなしたもので、油圧シリンダの作動油配管に無理な力が作用しないようにし、又、縦方向の振動に対して減衰効果を調節できるようにした油圧シリンダを用いた免震装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピストンがシリンダに嵌合してシリンダ加圧室を形成し該シリンダ加圧室が作動油配管を介してアキュムレータに接続された油圧シリンダと、該油圧シリンダに積み重ねて備えるようにした積層ゴムとからなる油圧シリンダを用いた免震装置であって、前記油圧シリンダと積層ゴムを、基礎から免震対象物に向けて積層ゴム、ピストン、シリンダ加圧室の順になるように積み重ねて基礎と免震対象物の間に固定配置し、免震対象物側にアキュムレータを固定したことを特徴とする油圧シリンダを用いた免震装置である。
【００２０】
上記手段によれば、以下のように作用する。
【００２１】
本発明では、油圧シリンダと積層ゴムを、積層ゴム、ピストン、シリンダ加圧室の順になるように積み重ねて基礎と免震対象物の間に固定配置し、基礎又は免震対象物のシリンダ加圧室が固定された側にアキュムレータを固定したので、地震によって基礎が免震対象物に対して縦方向及び横方向に相対移動しても、シリンダ及びアキュムレータ間には動きが生じることがない。従って、作動油配管に無理な力が掛るような懸念は全く生じない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明の油圧シリンダを用いた免震装置の形態の一例を示したものであり、図中図２、図３と同一のものには同じ符号を付して詳細な説明は省略し、本発明の特徴部分についてのみ詳述する。
【００２４】
図１に示す形態例では、基礎１上に積層ゴム２を固定している。一方、油圧シリンダ３を、シリンダ７に形成されたシリンダ加圧室８が前記積層ゴム２から遠い側に位置するように、即ち、積層ゴム２、ピストン６、シリンダ加圧室８の順になるように積み重ねて配置し、シリンダ加圧室８を有するシリンダ７の上端を免震対象物４の下面に固定している。又、前記油圧シリンダ３におけるピストン６に嵌合するスイベル５を備えた固定部材５ａを、前記積層ゴム２上に固定している。
【００２５】
そして、前記油圧シリンダ３のシリンダ加圧室８に作動油配管９を介して接続されたアキュムレータ１０を、シリンダ７の固定側である免震対象物４に固定部材１４を介して固定している。尚、図中１５はピストン６の外周に設けられた摺動部材である。
【００２６】
上記図１に示した形態例では、積層ゴム２を基礎１に固定し、シリンダ加圧室８を免震対象物４に固定し、且つシリンダ加圧室８を固定した免震対象物４にアキュムレータ１０を固定しているので、地震によって基礎１が免震対象物４に対して縦方向に相対移動した場合には、積層ゴム２及びピストン６が上下動するのみであって、免震対象物４に固定したシリンダ７及びアキュムレータ１０間には動きが生じることがない。よって、作動油配管９に無理な力が掛るような懸念は全くない。
【００２７】
又、図１において、地震によって基礎１が免震対象物４に対して横方向に相対移動した場合にも、積層ゴム２が横方向に撓んで移動するのみであって、免震対象物４に固定したシリンダ７及びアキュムレータ１０間には動きが生じることがなく、よって作動油配管９に無理な力が掛るような懸念は全くない。
【００２８】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧シリンダと積層ゴムを、積層ゴム、ピストン、シリンダ加圧室の順になるように積み重ねて基礎と免震対象物の間に固定配置し、基礎又は免震対象物のシリンダ加圧室が固定された側にアキュムレータを固定したので、地震によって基礎が免震対象物に対して縦方向及び横方向に相対移動しても、シリンダ及びアキュムレータ間には動きが生じることがなく、よって、作動油配管に無理な力が掛るような懸念は全くないという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の油圧シリンダを用いた免震装置の形態の一例を示す切断側面図である。
【図２】 従来の油圧シリンダを用いた免震装置の一例を示す切断側面図である。
【図３】 従来の油圧シリンダを用いた免震装置の他の例を示す切断側面図である。
【符号の説明】
１ 基礎
２ 積層ゴム
３ 油圧シリンダ
４ 免震対象物
６ ピストン
７ シリンダ
８ シリンダ加圧室
９ 作動油配管
１０ アキュムレータ
Claims (1)
- ピストンがシリンダに嵌合してシリンダ加圧室を形成し該シリンダ加圧室が作動油配管を介してアキュムレータに接続された油圧シリンダと、該油圧シリンダに積み重ねて備えるようにした積層ゴムとからなる油圧シリンダを用いた免震装置であって、前記油圧シリンダと積層ゴムを、基礎から免震対象物に向けて積層ゴム、ピストン、シリンダ加圧室の順になるように積み重ねて基礎と免震対象物の間に固定配置し、免震対象物側にアキュムレータを固定したことを特徴とする油圧シリンダを用いた免震装置。
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