JP4358922B2 - ロック装置付き免震装置、及び該免震装置を備えた建物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロック装置付き免震装置および免震装置付き建物に関し、特に、戸建て住宅等の軽量構造物を免震支承するロック装置付き免震装置および免震装置付き建物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
戸建て住宅等の軽量構造物を免震支承する免震装置としては、建物である上部構造体を基礎構造体（基礎）より免震支承（積層ゴム支承、転がり支承、滑り支承）する免震支承機構を備えた免震装置が知られている。
この種の免震装置では、地震発生時以外の平時には、強風などによって免震支承状態の上部構造体が不必要に揺れ動かないように、免震支承機構を選択的に非作動のロック状態にするロック装置を組み込むことが従来より提案されており、このようなロック装置付きの免震装置は、たとえば、特開平１０−３０６８４１号公報に示されている。
【０００３】
また、従来より知られている免震装置として、実開平４−７３１８１号公報に示されているように、電磁弁付きのオイルダンパによるものがある。この免震装置では、オイルダンパによって上部構造体を免震支承し、電磁弁によりオイルダンパのオイル通路を閉止することで、ロック状態とすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来のロック装置付きの免震装置は、一応、所期の目的を達成するが、しかし、充分なロック状態を得るためには、構造が大型化したりし、複雑したりし、実用上、幾つかの問題点を残している。
電磁弁付きのオイルダンパによる免震装置は、アイソレータとは別置きになるため、施工性が悪く、床下の空間的な制約を受ける。また、この免震装置では、オイルダンパのシリンダ、ピストンや、オイルダンパの上部構造体、基礎構造体に対する固定部における水平荷重に対する曲げ剛性を充分に大きい値に設定する必要があるが、上部構造体、基礎構造体に対する固定は、オイルダンパ可動軸に対して直交する２方向に各々回動可能な状態にする必要があるため、充分な曲げ剛性を得ることが難しい。また、この免震装置では、オイルの流れにより効果的なダンピング効果を得るためには、オイルダンパのシリンダ長を充分長くする必要があり、シリンダ長が長いオイルダンパの曲げ剛性を高めるためには、オイルダンパが大型化する。
【０００５】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、構造簡単にして大型化することなく充分なロック状態を得ることができ、施工性にも優れたロック装置付き免震装置および免震装置付き建物を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、基礎構造体に設置された第１のレールと、上部構造体に設置され、前記第１のレールと直交する方向に延在する第２のレールと、下部にて前記第１のレールに変位可能に係合し、上部にて前記第２のレールに変位可能に係合し、前記上部構造体を前記基礎構造体より免震支承するセンタブロックと、前記センタブロックに設けられ、前記第１のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する基礎構造体側の可動係合子および前記第２のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する上部構造体側の可動係合子と、前記基礎構造体側の可動係合子および前記上部構造体側の可動係合子を各々ロック孔に対して出入駆動するアクチュエータとを有しているロック装置付き免震装置であって、前記可動係合子は円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成され、前記第１のレールおよび前記第２のレールの各々に円形凹部が形成され、前記円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、前記外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、前記内側円盤の偏心位置に前記ロック孔が形成されているものである。
【０００７】
この構成によれば、アクチュエータによって基礎構造体側および上部構造体側の可動係合子が各々ロック孔に対して出入駆動され、可動係合子がロック孔に係合していない状態では、第１のレール、第２のレールおよびセンタブロックによるアイソレータによって上部構造体が基礎構造体より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。可動係合子がロック孔に係合すると、凹凸係合関係で、上部構造体が基礎構造体に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
【０００８】
また、ロックピンが円錐形乃至円錐台形状であることにより、ロックピンの中心がロック孔の中心に対して多少ずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合する。
【００１０】
また、前記第１のレールおよび前記第２のレールの各々に円形凹部が形成され、前記円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、前記外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、前記内側円盤の偏心位置に前記ロック孔が形成されていることにより、ロックピンの中心がロック孔の中心に対してずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部内で外側円盤が自身の中心軸線周りに自転、あるいは偏心円形開口内を内側円盤が自身の中心軸線周りに自転し、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合する。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記アクチュエータが流体圧式アクチュエータであるものである。
この構成によれば、流体圧式アクチュエータに対する空気圧、油圧等の流体圧の供給、排出により、可動係合子がロック孔に対して出入する動作が行われる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記アクチュエータが電磁式アクチュエータであるものである。
この構成によれば、電磁式アクチュエータに対する通電制御により、可動係合子がロック孔に対して出入する動作が行われる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記センタブロックと前記第１のレールおよび前記第２のレールとの変位可能な係合が、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により行われているものである。
この構成によれば、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により、センタブロックが第１のレールより浮き上がることが防止されると共に、第２のレールがセンタブロックより浮き上がることが防止され、これにより、上部構造体が基礎構造体より浮き上がり防止状態で、免震支承およびロック状態での支承が行われる。
【００１６】
更に、請求項５に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、地震を検知する地震検知手段と、前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にし、前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にする制御装置を有しているものである。
【００１７】
この構成によれば、地震検知手段により所定レベル以上の地震が検知されない平時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態が保たれ、地震検知手段が所定レベル以上の地震を検知すると、ロック状態が解除され、免震支承状態になる。
また、請求項６に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、風速を検出する風速検出手段と、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にし、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にするものである。
【００１８】
この構成によれば、風速検出手段が所定値以上の風速を検出しない状態下では、ロック状態が解除され、地震に備えて免震支承状態になり、風速検出手段が所定値以上の風速を検出する強風下では、ロック状態になる。
また、上述の目的を達成するために、請求項７に記載の発明による免震装置付き建物は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置を備え、前記基礎構造体が建物の基礎であり、前記上部構造体が建物であるものである。この構成によれば、基礎上の建物が免震支承され、また、強風などによって建物が不必要に揺れ動かないよう、選択的にロック状態になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１、図２は本実施の形態の戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示している。これらの図において、１は基礎構造体を、２は上部構造体を各々示している。上部構造体２は戸建て住宅等の建物であり、基礎構造体１はコンクリート打ち等をされた建物の基礎である。
【００２０】
この例では、免震支承機構として、アクリルゴムと鋼板とを交互に積層接合したような構造による低弾性復元減衰免震束３と、本実施の形態による免震装置用ロック装置を具備したロック装置付き免震装置（ロック装置付きアイソレータ）４とが使用されており、これら低弾性復元減衰免震束３、ロック装置付き免震装置４が上部構造体２を基礎構造体１より免震支承している。
ロック装置付き免震装置４は、平面視で、基礎構造体１および上部構造体２の４隅部分に配置され、低弾性復元減衰免震束３は各辺部の中間部に配置されている。
【００２１】
図３〜図５は本発明による免震装置用ロック装置を具備したロック装置付き免震装置４の実施の形態１を示している。
ロック装置付き免震装置４は、基礎構造体１上に水平状態で固定設置された第１のレール（下部レール）１０と、上部構造体２の下底面（床下面）に水平状態で固定設置され、第１のレール１０と直交する方向に延在する第２のレール（上部レール）１１とを有している。第１のレール１０と第２のレール１１とは、平面透過視で、上下間隔をおいて十字状に直交している。
【００２２】
第１のレール１０と第２のレール１１との立体的な直交交差部には剛体構造のセンタブロック１２が配置されている。
センタブロック１２は、下部にて第１のレール１０に係合するとともに、第１のレール１０に沿って変位可能になされ、上部にて第２のレール１１に係合するとともに、第２のレール１１に沿って変位可能になされ、第１のレール１０および第２のレール１１とによりアイソレータをなし、上部構造体２を基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承している。
【００２３】
センタブロック１２の第１のレール１０、第２のレール１１に対する変位が低摩擦抵抗で行われるよう、センタブロック１２と第１のレール１０との係合部と、センタブロック１２と第２のレール１１との係合部には各々、ボールベアリングをなす転動ボール１３、１４が設けられている。
なお、この低摩擦抵抗化は、センタブロック１２と第１のレール１０との接触面や、センタブロック１２と第２のレール１１との接触面に、高滑性樹脂板を貼り付けたり、高滑性樹脂を吹き付けたりすることによっても行うことができる。
【００２４】
センタブロック１２と第１のレール１０との係合は、センタブロック１２の下部に形成されたリップ片１５を有するリップ付き凹型係合溝１６が第１のレール１０に両側リップ係合し、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われている。また、センタブロック１２と第２のレール１１との係合は、センタブロック１２の上部に形成されたリップ片１７を有するリップ付き凹型係合溝１８が第１のレール１１に両側リップ係合し、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われている。
【００２５】
第１のレール１０には円形のロック孔１９が形成され、センタブロック１２の下端部にはロック孔１９に出入可能に係合する基礎構造体側の円柱状のロックピン（可動係合子）２０が上下動可能に取り付けられている。また、第２のレール１１には円形のロック孔２１が形成され、センタブロック１２の上端部にはロック孔２１に出入可能に係合する上部構造体側の円柱状のロックピン（可動係合子）２２が上下動可能に取り付けられている。
【００２６】
センタブロック１２は中空構造をなしており、このセンタブロック１２の内部には流体圧アクチュエータである空気ベローズ２３が設けられている。空気ベローズ２３は、空気圧を供給されることにより、専ら上下方向に伸張する構造のものであり、下端板２４に基礎構造体側のロックピン２０の基部を、上端板２５に上部構造体側のロックピン２２の基部を各々固定接続されている。
空気ベローズ２３の下端板２４とセンタブロック１２の下側の内壁との間には圧縮コイルばねによる戻しばね２６が、また空気ベローズ２３の上端板２５とセンタブロック１２の上側の内壁との間には圧縮コイルばねによる戻しばね２７が各々取り付けられている。
【００２７】
上述の構成によれば、空気ベローズ２３に空気圧が供給されず、空気ベローズ２３が大気開放状態にあれば、戻しばね２６、２７のばね力により空気ベローズ２３が収縮した状態にあり、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出して非係合状態になる。従って、この時には、ロック解放状態で、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。
【００２８】
空気ベローズ２３に空気圧が供給されると、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して上下方向に伸張し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合して凹凸係合状態になる。これにより、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
上述したように、アイソレータとロック機構とが一体になっているから、施工性に優れ、施工時間の短縮を図ることができ、水平方向のロックを、第１のレール１０、第２のレール１１とセンタブロック１２との間の数ｍｍ程度の僅かな間隙で、ロックピン２０、２２が水平せん断力に耐えればよい構造で行っているから、アイソレータであるレール各部の水平荷重に対する曲げ剛性を高めるだけで、ロック状態での免震支承する建物等の上部構造部２の水平剛性の確保を容易に行うことができる。
【００２９】
また、センタブロック１２と第１のレール１０との係合ならびにセンタブロック１２と第２のレール１１との係合が、上述したように、両側リップ係合により、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われているから、センタブロック１２が第１のレール１０より浮き上がることが防止されると共に、第２のレール１１がセンタブロック１２より浮き上がることが防止され、結果、上部構造体２が基礎構造体１より浮き上がりが防止され、免震支承およびロック状態での支承が浮き上がり防止状態で的確に行われる。
【００３０】
つぎに、図６を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。空気圧供給源としてコンプレッサ１００があり、コンプレッサ１００が発生する圧縮空気が配管１０１、電磁制御弁１０２により空気ベローズ２３に選択的に供給されるようになっている。
電磁制御弁１０２は、ベローズポートａと、コンプレッサポートｂと、大気開放ポートｃとを有する３ポート型のものであり、通電時にはベローズポートａをコンプレッサポートｂに接続し、非通電時にはベローズポートａをコンプレッサポートｂに代えて大気開放ポートｃに接続する。
【００３１】
コンプレッサ１００の運転と電磁制御弁１０２に対する通電は、制御部１０３により制御される。制御部１０３には感震器等による地震検知器１０４が接続され、制御部１０３は地震検知器１０４より感震信号を入力し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知しない平時には、コンプレッサ１００を運転すると共に、電磁制御弁１０２に通電を行い、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知した地震発生時には、コンプレッサ１００の運転を停止すると共に、電磁制御弁１０２に対する通電を直ちに停止する。また、制御部１０３はタイマー機能を備えており、地震を感知している状態から地震を感知しない状態に変わり、その状態が所定時間維持されたときには、平時の状態に戻るように制御している。
【００３２】
上述の制御により、平時には、コンプレッサ１００が運転されると共に、電磁制御弁１０２に通電が行われ、ベローズポートａがコンプレッサポートｂに接続され、空気ベローズ２３にコンプレッサ１００より空気圧が供給される。
これにより、平時には、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して伸張し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。このロック状態では、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことが回避される。
【００３３】
これに対し、地震発生時には、コンプレッサ１００の運転が停止されると共に、電磁制御弁１０２に対する通電が直ちに停止されてベローズポートａがコンプレッサポートｂに代えて大気開放ポートｃに接続されるから、空気ベローズ２３が大気開放状態になる。
これにより、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力により収縮し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態なる。この時には、すなわち、地震発生時には、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右に変位可能に免震支承される。地震が収まると、上部構造体２は、低弾性復元減衰免震束３の復元力により、基準位置に略復帰する。そして、地震が収まって所定時間経過後に平時の状態に戻る。
【００３４】
図７は本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系の他の例を示している。なお、図７において、図６に対応する部分は、図６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この制御系では、制御部１０３には風速検出器１０５が接続され、制御部１０３は風速検出器１０５より風速信号を入力し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない状態下では、コンプレッサ１００の運転を停止すると共に、電磁制御弁１０２に対する通電を停止し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出すると、直ちにコンプレッサ１００を運転すると共に、電磁制御弁１０２に対して通電を行う。
【００３５】
これにより、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検知しない状態下では、コンプレッサ１００の運転が停止されると共に、電磁制御弁１０２に対する通電が停止されてベローズポートａが大気開放ポートｃに接続されるから、空気ベローズ２３が大気開放状態になり、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力により収縮し、ロックピン（可動係合子）２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態になる。これにより、地震に備えて免震支承状態になる。
【００３６】
これに対し、風速検出器３４が所定値以上の風速を検出する強風下では、コンプレッサ１００が運転されると共に、電磁制御弁１０２に通電が行われ、ベローズポートａが大気開放ポートＣに代えて、コンプレッサポートｂに接続され、空気ベローズ２３にコンプレッサ３０より空気圧が供給され、空気ベローズ２３によってロックピン２０、２２が駆動されて各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。これにより、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことがない。
【００３７】
（実施の形態２）
図８はこの発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態２を示している。なお、図８において、図４、図５に対応する部分は、図４、図５に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の先端部２０ａ、２２ａが尖った円錐形に形成されている。
【００３８】
このピン形状により、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向に多少（ロックピン２０、２２の半径以下）ずれていても、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に進入する時に、ロックピン２０、２２の円錐形の先端部２０ａ、２２ａがなす傾斜面とロック孔１９、２１の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、第１のレール１０とセンタブロック１２との相対変位や、第２のレール１１とセンタブロック１２との相対変位により、自動的に心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロック状態が得られる。これにより、地震終了後に、アイソレータに変位残留が多少生じても、上部建造物２の水平方向位置の自動復帰が行われる。なお、ロックピン２０、２２の先端形状は円錐形以外に、尖端保護のために、円錐台形とすることもできる。
【００３９】
（実施の形態３）
図９、図１０はこの発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態３を示している。なお、図９、図１０において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、第１のレール１０、第２のレール１１の各々に、ロックピン（可動係合子）２０、２２の中心と同心の円形凹部２８、２９が形成され、円形凹部２８、２９の各々に内接した外側円盤３０、３１が各々自身の中心軸線周りに回転可能に係合している。外側円盤３０、３１には各々、偏心した位置に偏心円形開口３２、３３が形成されており、この偏心円形開口３２、３３の各々に内接した内側円盤３４、３５が各々自身の中心軸線周りに回転可能に係合しており、この内側円盤３４、３５の偏心位置にロック孔１９、２１が形成されている。
【００４０】
上述の構成によれば、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向にずれていると、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に進入する時に、ロックピン２０、２２の円錐形の先端部２０ａ、２２ａがなす傾斜面とロック孔１９、２１の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部２８、２９内で外側円盤３０、３１が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転し、偏心円形開口３２、３３内を内側円盤３４、３５が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転する。
【００４１】
図１０（ａ）、（ｂ）に示されているように、円形凹部２８、２９内で外側円盤３０、３１が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転すると、ロック孔１９、２１の中心位置は軌跡ａ上を移動し、偏心円形開口３２、３３内を内側円盤３４、３５が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転すると、ロック孔１９、２１の中心位置は軌跡ｂ上を移動する。これにより自動的に心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向にずれていても、ロック状態が得られる。
【００４２】
外側円盤３０、３１の外径をロック孔１９、２１の口径の３倍に、内側円盤３４、３５の外径をロック孔１９、２１の口径の２倍にし、偏心円形開口３２、３３、ロック孔１９、２１の各々の偏心量をロック孔１９、２１の半径とすると、外側円盤３０、３１の外径の２／３倍の直径の範囲Ａ（図１１参照）のずれ以内であれば、上述したように心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロック状態が得られる。
これにより、地震終了後に、外側円盤３０、３１の外径の２／３倍の直径の範囲Ａ内で、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
【００４３】
（実施の形態４）
図１２はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態４を示している。なお、図１２において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の駆動を空気ベローズ２３に代えて電磁ソレノイド装置４０により行うようになっている。
【００４４】
電磁ソレノイド装置４０は、固定配置の電磁コイル４１と、電磁コイル４１の上下両側に設けられてロックピン２０、２２を担持する可動吸着板４２、４３と、可動吸着板４２、４３を各々電磁コイル４１より引き離す方向へ付勢する圧縮コイルばね４５、４６とにより構成され、電磁コイル４１に通電が行われていない時には、圧縮コイルばね４５、４６のばね力によってロックピン２０、２２をロック孔１９、２１に係合させ、電磁コイル４１に通電が行われることにより、圧縮コイルばね４５、４６のばね力に抗して可動吸着板４２、４３を吸着し、ロックピン２０、２２をロック孔１９、２１より抜き出すようになっている。
これにより、電磁コイル４１に通電が行われていない時には、ロック状態になり、電磁コイル４１に通電が行われることにより、ロック状態が解除され、免震支承が行われる。
【００４５】
つぎに、図１３を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。制御部１１０は、電源１１１による電磁コイル４１に対する通電を制御するものであり、感震器等による地震検知器１０４を接続され、地震検知器１０４より感震信号を入力し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知しない平時には、電磁コイル４１に対する通電を停止し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知した地震発生時には、電磁コイル４１に通電を行う。また、制御部１１０はタイマー機能を備えており、地震を感知している状態から地震を感知しない状態に変わり、その状態が所定時間維持されたときには、平時の状態に戻るように制御している。
これにより、平時には、圧縮コイルばね４５、４６のばね力によってロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。ロック状態では、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことがない。
【００４６】
これに対し、地震発生時には、電磁コイル４１による可動吸着板４２、４３の吸着により、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態なる。この時には、すなわち、地震発生時には、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右に変位可能に免震支承される。地震が収まると、上部構造体２は、低弾性復元減衰免震束３の復元力により、基準位置に略復帰する。そして、地震が収まって所定時間経過後に平時の状態に戻る。
なお、上述の電磁ソレノイド装置４０によるロックピン駆動は、図１４、図１５に示されているように、実施の形態１、実施の形態３のものにも同様に適用できる。
【００４７】
（実施の形態５）
図１６はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態５を示している。なお、図１６においても、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の駆動を空気ベローズ２３に代えて電磁ソレノイド装置５０により行うようになっている。
【００４８】
電磁ソレノイド装置５０は、下側と上側の二つの電磁コイル５１、５２と、ロックピン２０、２２を担持する可動吸着板５３、５４と、可動吸着板５３、５４を各々電磁コイル５１、５２とより引き離す方向へ付勢する圧縮コイルばね５５、５６とにより構成され、電磁コイル５１、５２に通電が行われていない時には、圧縮コイルばね５５、５６のばね力によってロックピン２０、２２をロック孔１９、２１より抜き出し、電磁コイル５１、５２に通電が行われることにより、圧縮コイルばね５５、５５のばね力に抗して可動吸着板５３、５４を電磁コイル５１、５２に吸着し、ロックピン２０、２２をロック孔１９、２１に係合させるようになっている。
これにより、電磁コイル５１に通電が行われていない時には、ロック状態が解除されて免震支承が行われ、電磁コイル５１に通電が行われることにより、ロック状態になる。
【００４９】
つぎに、図１７を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。制御部１１０は、電源による電磁コイル５１、５２に対する通電を制御するものであり、風速検出器１０５を接続され、風速検出器１０５より風速信号を入力し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない時には、電磁コイル５１、５２に対する通電を停止し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出した強風時には、電磁コイル５１、５２に通電を行う。
【００５０】
これにより、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない時には、電磁コイル５１、５２に対する通電が停止されることで、ロック状態が解除され、地震に備えて免震支承が行われる。これに対し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出した強風時には、電磁コイル５１、５２に通電が行われることで、ロック状態になり、強風により上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことが回避される。
なお、上述の電磁ソレノイド装置５０によるロックピン駆動も、図１８、図１９に示されているように、実施の形態１、実施の形態３のものにも同様に適用できる。
【００５１】
（実施の形態６）
図２０、２１はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態６を示している。なお、図２０、図２１において、図３、図４に対応する部分は、図３、図４に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、第１のレール１０にエンボス加工等により凹凸を付けられた固定摩擦面を呈する固定摩擦板６０が固定されている。空気ベローズ２３の下端板２４には基礎構造体側の可動摩擦部材６１が固定されている。可動摩擦部材６１が第１のレール１０の固定摩擦板６０に対向する先端部にはエンボス加工等により凹凸を付けられた摩擦面を呈する摩擦板６２が取り付けられている。
【００５２】
また、第２のレール１１にはエンボス加工等により凹凸を付けられた固定摩擦面を呈する固定摩擦板６３が固定されている。空気ベローズ２３の上端板２５には基礎構造体側の可動摩擦部材６４が固定されている。可動摩擦部材６４が第２のレール１１の固定摩擦板６３に対向する先端部にはエンボス加工等により凹凸を付けられた摩擦面を呈する摩擦板６５が取り付けられている。
【００５３】
上述の構成によれば、空気ベローズ２３に空気圧が供給されず、空気ベローズ２３が大気開放状態にあれば、戻しばね２６、２７のばね力により空気ベローズ２３が収縮した状態にあり、摩擦板６２、６５が各々固定摩擦板６０、６３より離間した非係合状態になる。従って、この時には、ロック解放状態で、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。
【００５４】
空気ベローズ２３に空気圧が供給されると、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して上下方向に伸張し、可動摩擦部材６１、６４と共に摩擦板６２、６５が各々固定摩擦板６０、６３に押し付けられる。摩擦板６２、６５と固定摩擦板６０、６３との接合による摩擦抵抗により、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
【００５５】
このロック状態は、上述のように、摩擦板６２、６５と固定摩擦板６０、６３との摩擦抵抗により行われるから、固定摩擦板６０、６３が図２１に示されているように、レール延在方向に或る長さを有していることにより、地震終了後に、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
なお、本実施の形態における空気ベローズ２３に対する空気圧の給排制御は、図６、図７に示されているような制御系により、実施の形態１における場合と同様に行われればよい。
【００５６】
また、この実施の形態においても、可動摩擦部材６１、６４の押圧・離間駆動は、図２２、図２３に示されているように、電磁ソレノイド装置４０、５０により行うこともでき、これらの場合の通電制御は、図１３、図１７に示されているような制御系により、実施の形態４や実施の形態５における場合と同様に行われればよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、請求項１に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、基礎構造体に設置された第１のレールと、上部構造体に設置され、第１のレールと直交する方向に延在する第２のレールと、下部にて第１のレールに変位可能に係合し、上部にて第２のレールに変位可能に係合し、上部構造体を基礎構造体より免震支承するセンタブロックと、センタブロックに設けられ、第１のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する基礎構造体側の可動係合子および第２のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する上部構造体側の可動係合子と、基礎構造体側の可動係合子および上部構造体側の可動係合子を各々ロック孔に対して出入駆動するアクチュエータとを有しており、可動係合子は円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成され、第１のレールおよび第２のレールの各々に円形凹部が形成され、円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、内側円盤の偏心位置にロック孔が形成されている構造としたので、アクチュエータによって基礎構造体側および上部構造体側の可動係合子が各々ロック孔に対して出入駆動され、可動係合子がロック孔に係合していない状態では、第１のレール、第２のレールおよびセンタブロックによるアイソレータによって上部構造体が基礎構造体より前後左右に変位可能に免震支承され、可動係合子がロック孔に係合すると、凹凸係合関係で、上部構造体が基礎構造体に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になるから、アイソレータとロック機構とが一体になっていて、施工性に優れ、施工時間の短縮を図ることができ、水平方向のロックを、第１のレール、第２のレールとセンタブロックとの間の数ｍｍ程度の僅かな間隙で、ロックピン（可動係合子）が水平せん断力に耐えればよい構造で行っているから、アイソレータであるレール各部の水平荷重に対する曲げ剛性を高めるだけで、ロック状態での免震支承する建物等の上部構造部の水平剛性の確保が容易に行うことができる。
【００５８】
また、可動係合子が円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成されているから、ロックピンの中心がロック孔の中心に対して多少ずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合し、地震終了後に、アイソレータに変位残留が多少生じても、上部建造物の水平方向位置の自動復帰が行われる。
【００５９】
また、第１のレールおよび第２のレールの各々に円形凹部が形成され、その円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、内側円盤の偏心位置にロック孔が形成されているから、ロックピンの中心がロック孔の中心に対してずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部内で外側円盤が自身の中心軸線周りに自転、あるいは偏心円形開口内を内側円盤が自身の中心軸線周りに自転し、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合し、地震終了後に、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
【００６０】
また、請求項２に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、アクチュエータが流体圧式アクチュエータであるから、流体圧式アクチュエータに対する空気圧、油圧等の流体圧の供給、排出により、可動係合子のロック孔に対する出入が的確に行われる。
【００６１】
また、請求項３に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、アクチュエータが電磁式アクチュエータであるから、電磁式アクチュエータに対する通電制御により、可動係合子のロック孔に対する出入が的確に行われる。
また、請求項４に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、センタブロックと第１のレールおよび前記第２のレールとの変位可能な係合が、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により行われているから、センタブロックが第１のレールより浮き上がることが防止されると共に、第２のレールがセンタブロックより浮き上がることが防止され、上部構造体が基礎構造体より浮き上がり防止状態で、免震支承およびロック状態での支承が行われる。
【００６２】
更に、請求項５に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、地震を検知する地震検知手段と、地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知しない状態下では、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態にし、地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知した時には、可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にする制御装置を有している構成としたので、地震検知手段により所定レベル以上の地震が検知されない平時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態が保たれ、強風等により上部構造体が不必要に揺れ動くことが回避され、地震検知手段が所定レベル以上の地震を検知すると、ロック状態が解除され、有効な免震支承状態になる。
【００６３】
また、請求項６に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、風速を検出する風速検出手段と、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出しない状態下では、可動係合子とロック孔との係合を解除して免震支承状態にし、風速検出手段により所定値以上の風速を検出した時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態する構成したので、風速検出手段が所定値以上の風速を検出しない状態下では、ロック状態が解除され、地震に備えて有効な免震支承状態になり、風速検出手段が所定値以上の風速を検出する強風下では、ロック状態になり、強風等により上部構造体が不必要に揺れ動くことが回避される。
【００６４】
また、上述の目的を達成するために、請求項７に記載の発明による免震装置付き建物によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置を備え、基礎構造体が建物の基礎であり、上部構造体が建物である構成としたので、基礎上の建物が有効に免震支承され、また、強風などによって建物が不必要に揺れ動かないよう、選択的にロック状態になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示す立面図である。
【図２】戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示す平面図である。
【図３】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図４】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す一部断面正面図である。
【図５】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す一部断面側面図である。
【図６】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１の制御系の一例を示す回路である。
【図７】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１の制御系の他の例を示す回路である。
【図８】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態２を示す一部断面正面図である。
【図９】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態３を示す一部断面正面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は実施の形態３のロック装置付き免震装置の要部と動作を示す拡大平面図である。
【図１１】実施の形態３のロック装置付き免震装置における再ロック可能領域を示す説明図である。
【図１２】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態４を示す一部断面正面図である。
【図１３】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態４の制御系の一例を示す回路である。
【図１４】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１５】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１６】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態５を示す一部断面正面図である。
【図１７】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態５の制御系の一例を示す回路である。
【図１８】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１９】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図２０】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態６を示す一部断面正面図である。
【図２１】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態６を示す要部の平面図であ
【図２２】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図２３】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
１ 基礎構造体（建物の基礎）
２ 上部構造体（建物）
３ 低弾性復元減衰免震束
４ ロック装置付き免震装置
１０ 第１のレール
１１ 第２のレール
１２ センタブロック
１５ リップ片
１６ リップ付き凹型係合溝
１７ リップ片
１８ リップ付き凹型係合溝
１９ ロック孔
２０ ロックピン（可動係合子）
２０ａ 先端部
２１ ロック孔
２２ ロックピン（可動係合子）
２２ａ 先端部
２３ 空気ベローズ
２６ 戻しばね
２７ 戻しばね
１００ コンプレッサ
１０２ 電磁制御弁
１０３ 制御部
１０４ 地震検知器
１０５ 風速検出器
２８、２９円形凹部
３０、３１ 外側円盤
３２、３３ 偏心円形開口
３４、３５ 内側円盤
４０ 電磁ソレノイド装置
４１ 電磁コイル
４２、４３ 可動吸着板
４５、４６ 圧縮コイルばね
１１０ 制御部
１１１ 電源
５０ 電磁ソレノイド装置
５１、５２ 電磁コイル
５３、５４ 可動吸着板
５５、５６ 圧縮コイルばね
６０ 固定摩擦板
６１ 可動摩擦部材
６２ 摩擦板
６３ 固定摩擦板
６４ 可動摩擦部材
６５ 摩擦板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロック装置付き免震装置および免震装置付き建物に関し、特に、戸建て住宅等の軽量構造物を免震支承するロック装置付き免震装置および免震装置付き建物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
戸建て住宅等の軽量構造物を免震支承する免震装置としては、建物である上部構造体を基礎構造体（基礎）より免震支承（積層ゴム支承、転がり支承、滑り支承）する免震支承機構を備えた免震装置が知られている。
この種の免震装置では、地震発生時以外の平時には、強風などによって免震支承状態の上部構造体が不必要に揺れ動かないように、免震支承機構を選択的に非作動のロック状態にするロック装置を組み込むことが従来より提案されており、このようなロック装置付きの免震装置は、たとえば、特開平１０−３０６８４１号公報に示されている。
【０００３】
また、従来より知られている免震装置として、実開平４−７３１８１号公報に示されているように、電磁弁付きのオイルダンパによるものがある。この免震装置では、オイルダンパによって上部構造体を免震支承し、電磁弁によりオイルダンパのオイル通路を閉止することで、ロック状態とすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来のロック装置付きの免震装置は、一応、所期の目的を達成するが、しかし、充分なロック状態を得るためには、構造が大型化したりし、複雑したりし、実用上、幾つかの問題点を残している。
電磁弁付きのオイルダンパによる免震装置は、アイソレータとは別置きになるため、施工性が悪く、床下の空間的な制約を受ける。また、この免震装置では、オイルダンパのシリンダ、ピストンや、オイルダンパの上部構造体、基礎構造体に対する固定部における水平荷重に対する曲げ剛性を充分に大きい値に設定する必要があるが、上部構造体、基礎構造体に対する固定は、オイルダンパ可動軸に対して直交する２方向に各々回動可能な状態にする必要があるため、充分な曲げ剛性を得ることが難しい。また、この免震装置では、オイルの流れにより効果的なダンピング効果を得るためには、オイルダンパのシリンダ長を充分長くする必要があり、シリンダ長が長いオイルダンパの曲げ剛性を高めるためには、オイルダンパが大型化する。
【０００５】
本発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、構造簡単にして大型化することなく充分なロック状態を得ることができ、施工性にも優れたロック装置付き免震装置および免震装置付き建物を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、基礎構造体に設置された第１のレールと、上部構造体に設置され、前記第１のレールと直交する方向に延在する第２のレールと、下部にて前記第１のレールに変位可能に係合し、上部にて前記第２のレールに変位可能に係合し、前記上部構造体を前記基礎構造体より免震支承するセンタブロックと、前記センタブロックに設けられ、前記第１のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する基礎構造体側の可動係合子および前記第２のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する上部構造体側の可動係合子と、前記基礎構造体側の可動係合子および前記上部構造体側の可動係合子を各々ロック孔に対して出入駆動するアクチュエータとを有しているロック装置付き免震装置であって、前記可動係合子は円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成され、前記第１のレールおよび前記第２のレールの各々に円形凹部が形成され、前記円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、前記外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、前記内側円盤の偏心位置に前記ロック孔が形成されているものである。
【０００７】
この構成によれば、アクチュエータによって基礎構造体側および上部構造体側の可動係合子が各々ロック孔に対して出入駆動され、可動係合子がロック孔に係合していない状態では、第１のレール、第２のレールおよびセンタブロックによるアイソレータによって上部構造体が基礎構造体より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。可動係合子がロック孔に係合すると、凹凸係合関係で、上部構造体が基礎構造体に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
【０００８】
また、ロックピンが円錐形乃至円錐台形状であることにより、ロックピンの中心がロック孔の中心に対して多少ずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合する。
【００１０】
また、前記第１のレールおよび前記第２のレールの各々に円形凹部が形成され、前記円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、前記外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、前記内側円盤の偏心位置に前記ロック孔が形成されていることにより、ロックピンの中心がロック孔の中心に対してずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部内で外側円盤が自身の中心軸線周りに自転、あるいは偏心円形開口内を内側円盤が自身の中心軸線周りに自転し、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合する。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記アクチュエータが流体圧式アクチュエータであるものである。
この構成によれば、流体圧式アクチュエータに対する空気圧、油圧等の流体圧の供給、排出により、可動係合子がロック孔に対して出入する動作が行われる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記アクチュエータが電磁式アクチュエータであるものである。
この構成によれば、電磁式アクチュエータに対する通電制御により、可動係合子がロック孔に対して出入する動作が行われる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、前記センタブロックと前記第１のレールおよび前記第２のレールとの変位可能な係合が、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により行われているものである。
この構成によれば、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により、センタブロックが第１のレールより浮き上がることが防止されると共に、第２のレールがセンタブロックより浮き上がることが防止され、これにより、上部構造体が基礎構造体より浮き上がり防止状態で、免震支承およびロック状態での支承が行われる。
【００１６】
更に、請求項５に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、地震を検知する地震検知手段と、前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にし、前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にする制御装置を有しているものである。
【００１７】
この構成によれば、地震検知手段により所定レベル以上の地震が検知されない平時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態が保たれ、地震検知手段が所定レベル以上の地震を検知すると、ロック状態が解除され、免震支承状態になる。
また、請求項６に記載の発明によるロック装置付き免震装置は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、風速を検出する風速検出手段と、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にし、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にするものである。
【００１８】
この構成によれば、風速検出手段が所定値以上の風速を検出しない状態下では、ロック状態が解除され、地震に備えて免震支承状態になり、風速検出手段が所定値以上の風速を検出する強風下では、ロック状態になる。
また、上述の目的を達成するために、請求項７に記載の発明による免震装置付き建物は、上述のような発明によるロック装置付き免震装置を備え、前記基礎構造体が建物の基礎であり、前記上部構造体が建物であるものである。この構成によれば、基礎上の建物が免震支承され、また、強風などによって建物が不必要に揺れ動かないよう、選択的にロック状態になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１、図２は本実施の形態の戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示している。これらの図において、１は基礎構造体を、２は上部構造体を各々示している。上部構造体２は戸建て住宅等の建物であり、基礎構造体１はコンクリート打ち等をされた建物の基礎である。
【００２０】
この例では、免震支承機構として、アクリルゴムと鋼板とを交互に積層接合したような構造による低弾性復元減衰免震束３と、本実施の形態による免震装置用ロック装置を具備したロック装置付き免震装置（ロック装置付きアイソレータ）４とが使用されており、これら低弾性復元減衰免震束３、ロック装置付き免震装置４が上部構造体２を基礎構造体１より免震支承している。
ロック装置付き免震装置４は、平面視で、基礎構造体１および上部構造体２の４隅部分に配置され、低弾性復元減衰免震束３は各辺部の中間部に配置されている。
【００２１】
図３〜図５は本発明による免震装置用ロック装置を具備したロック装置付き免震装置４の実施の形態１を示している。
ロック装置付き免震装置４は、基礎構造体１上に水平状態で固定設置された第１のレール（下部レール）１０と、上部構造体２の下底面（床下面）に水平状態で固定設置され、第１のレール１０と直交する方向に延在する第２のレール（上部レール）１１とを有している。第１のレール１０と第２のレール１１とは、平面透過視で、上下間隔をおいて十字状に直交している。
【００２２】
第１のレール１０と第２のレール１１との立体的な直交交差部には剛体構造のセンタブロック１２が配置されている。
センタブロック１２は、下部にて第１のレール１０に係合するとともに、第１のレール１０に沿って変位可能になされ、上部にて第２のレール１１に係合するとともに、第２のレール１１に沿って変位可能になされ、第１のレール１０および第２のレール１１とによりアイソレータをなし、上部構造体２を基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承している。
【００２３】
センタブロック１２の第１のレール１０、第２のレール１１に対する変位が低摩擦抵抗で行われるよう、センタブロック１２と第１のレール１０との係合部と、センタブロック１２と第２のレール１１との係合部には各々、ボールベアリングをなす転動ボール１３、１４が設けられている。
なお、この低摩擦抵抗化は、センタブロック１２と第１のレール１０との接触面や、センタブロック１２と第２のレール１１との接触面に、高滑性樹脂板を貼り付けたり、高滑性樹脂を吹き付けたりすることによっても行うことができる。
【００２４】
センタブロック１２と第１のレール１０との係合は、センタブロック１２の下部に形成されたリップ片１５を有するリップ付き凹型係合溝１６が第１のレール１０に両側リップ係合し、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われている。また、センタブロック１２と第２のレール１１との係合は、センタブロック１２の上部に形成されたリップ片１７を有するリップ付き凹型係合溝１８が第１のレール１１に両側リップ係合し、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われている。
【００２５】
第１のレール１０には円形のロック孔１９が形成され、センタブロック１２の下端部にはロック孔１９に出入可能に係合する基礎構造体側の円柱状のロックピン（可動係合子）２０が上下動可能に取り付けられている。また、第２のレール１１には円形のロック孔２１が形成され、センタブロック１２の上端部にはロック孔２１に出入可能に係合する上部構造体側の円柱状のロックピン（可動係合子）２２が上下動可能に取り付けられている。
【００２６】
センタブロック１２は中空構造をなしており、このセンタブロック１２の内部には流体圧アクチュエータである空気ベローズ２３が設けられている。空気ベローズ２３は、空気圧を供給されることにより、専ら上下方向に伸張する構造のものであり、下端板２４に基礎構造体側のロックピン２０の基部を、上端板２５に上部構造体側のロックピン２２の基部を各々固定接続されている。
空気ベローズ２３の下端板２４とセンタブロック１２の下側の内壁との間には圧縮コイルばねによる戻しばね２６が、また空気ベローズ２３の上端板２５とセンタブロック１２の上側の内壁との間には圧縮コイルばねによる戻しばね２７が各々取り付けられている。
【００２７】
上述の構成によれば、空気ベローズ２３に空気圧が供給されず、空気ベローズ２３が大気開放状態にあれば、戻しばね２６、２７のばね力により空気ベローズ２３が収縮した状態にあり、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出して非係合状態になる。従って、この時には、ロック解放状態で、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。
【００２８】
空気ベローズ２３に空気圧が供給されると、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して上下方向に伸張し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合して凹凸係合状態になる。これにより、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
上述したように、アイソレータとロック機構とが一体になっているから、施工性に優れ、施工時間の短縮を図ることができ、水平方向のロックを、第１のレール１０、第２のレール１１とセンタブロック１２との間の数ｍｍ程度の僅かな間隙で、ロックピン２０、２２が水平せん断力に耐えればよい構造で行っているから、アイソレータであるレール各部の水平荷重に対する曲げ剛性を高めるだけで、ロック状態での免震支承する建物等の上部構造部２の水平剛性の確保を容易に行うことができる。
【００２９】
また、センタブロック１２と第１のレール１０との係合ならびにセンタブロック１２と第２のレール１１との係合が、上述したように、両側リップ係合により、上下方向の変位を拘束された浮き上がり防止構造により行われているから、センタブロック１２が第１のレール１０より浮き上がることが防止されると共に、第２のレール１１がセンタブロック１２より浮き上がることが防止され、結果、上部構造体２が基礎構造体１より浮き上がりが防止され、免震支承およびロック状態での支承が浮き上がり防止状態で的確に行われる。
【００３０】
つぎに、図６を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。空気圧供給源としてコンプレッサ１００があり、コンプレッサ１００が発生する圧縮空気が配管１０１、電磁制御弁１０２により空気ベローズ２３に選択的に供給されるようになっている。
電磁制御弁１０２は、ベローズポートａと、コンプレッサポートｂと、大気開放ポートｃとを有する３ポート型のものであり、通電時にはベローズポートａをコンプレッサポートｂに接続し、非通電時にはベローズポートａをコンプレッサポートｂに代えて大気開放ポートｃに接続する。
【００３１】
コンプレッサ１００の運転と電磁制御弁１０２に対する通電は、制御部１０３により制御される。制御部１０３には感震器等による地震検知器１０４が接続され、制御部１０３は地震検知器１０４より感震信号を入力し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知しない平時には、コンプレッサ１００を運転すると共に、電磁制御弁１０２に通電を行い、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知した地震発生時には、コンプレッサ１００の運転を停止すると共に、電磁制御弁１０２に対する通電を直ちに停止する。また、制御部１０３はタイマー機能を備えており、地震を感知している状態から地震を感知しない状態に変わり、その状態が所定時間維持されたときには、平時の状態に戻るように制御している。
【００３２】
上述の制御により、平時には、コンプレッサ１００が運転されると共に、電磁制御弁１０２に通電が行われ、ベローズポートａがコンプレッサポートｂに接続され、空気ベローズ２３にコンプレッサ１００より空気圧が供給される。
これにより、平時には、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して伸張し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。このロック状態では、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことが回避される。
【００３３】
これに対し、地震発生時には、コンプレッサ１００の運転が停止されると共に、電磁制御弁１０２に対する通電が直ちに停止されてベローズポートａがコンプレッサポートｂに代えて大気開放ポートｃに接続されるから、空気ベローズ２３が大気開放状態になる。
これにより、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力により収縮し、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態なる。この時には、すなわち、地震発生時には、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右に変位可能に免震支承される。地震が収まると、上部構造体２は、低弾性復元減衰免震束３の復元力により、基準位置に略復帰する。そして、地震が収まって所定時間経過後に平時の状態に戻る。
【００３４】
図７は本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系の他の例を示している。なお、図７において、図６に対応する部分は、図６に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この制御系では、制御部１０３には風速検出器１０５が接続され、制御部１０３は風速検出器１０５より風速信号を入力し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない状態下では、コンプレッサ１００の運転を停止すると共に、電磁制御弁１０２に対する通電を停止し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出すると、直ちにコンプレッサ１００を運転すると共に、電磁制御弁１０２に対して通電を行う。
【００３５】
これにより、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検知しない状態下では、コンプレッサ１００の運転が停止されると共に、電磁制御弁１０２に対する通電が停止されてベローズポートａが大気開放ポートｃに接続されるから、空気ベローズ２３が大気開放状態になり、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力により収縮し、ロックピン（可動係合子）２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態になる。これにより、地震に備えて免震支承状態になる。
【００３６】
これに対し、風速検出器３４が所定値以上の風速を検出する強風下では、コンプレッサ１００が運転されると共に、電磁制御弁１０２に通電が行われ、ベローズポートａが大気開放ポートＣに代えて、コンプレッサポートｂに接続され、空気ベローズ２３にコンプレッサ３０より空気圧が供給され、空気ベローズ２３によってロックピン２０、２２が駆動されて各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。これにより、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことがない。
【００３７】
（実施の形態２）
図８はこの発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態２を示している。なお、図８において、図４、図５に対応する部分は、図４、図５に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の先端部２０ａ、２２ａが尖った円錐形に形成されている。
【００３８】
このピン形状により、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向に多少（ロックピン２０、２２の半径以下）ずれていても、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に進入する時に、ロックピン２０、２２の円錐形の先端部２０ａ、２２ａがなす傾斜面とロック孔１９、２１の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、第１のレール１０とセンタブロック１２との相対変位や、第２のレール１１とセンタブロック１２との相対変位により、自動的に心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロック状態が得られる。これにより、地震終了後に、アイソレータに変位残留が多少生じても、上部建造物２の水平方向位置の自動復帰が行われる。なお、ロックピン２０、２２の先端形状は円錐形以外に、尖端保護のために、円錐台形とすることもできる。
【００３９】
（実施の形態３）
図９、図１０はこの発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態３を示している。なお、図９、図１０において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、第１のレール１０、第２のレール１１の各々に、ロックピン（可動係合子）２０、２２の中心と同心の円形凹部２８、２９が形成され、円形凹部２８、２９の各々に内接した外側円盤３０、３１が各々自身の中心軸線周りに回転可能に係合している。外側円盤３０、３１には各々、偏心した位置に偏心円形開口３２、３３が形成されており、この偏心円形開口３２、３３の各々に内接した内側円盤３４、３５が各々自身の中心軸線周りに回転可能に係合しており、この内側円盤３４、３５の偏心位置にロック孔１９、２１が形成されている。
【００４０】
上述の構成によれば、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向にずれていると、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に進入する時に、ロックピン２０、２２の円錐形の先端部２０ａ、２２ａがなす傾斜面とロック孔１９、２１の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部２８、２９内で外側円盤３０、３１が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転し、偏心円形開口３２、３３内を内側円盤３４、３５が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転する。
【００４１】
図１０（ａ）、（ｂ）に示されているように、円形凹部２８、２９内で外側円盤３０、３１が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転すると、ロック孔１９、２１の中心位置は軌跡ａ上を移動し、偏心円形開口３２、３３内を内側円盤３４、３５が偏心運動的に自身の中心軸線周りに自転すると、ロック孔１９、２１の中心位置は軌跡ｂ上を移動する。これにより自動的に心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロックピン２０、２２の中心がロック孔１９、２１の中心に対して水平方向にずれていても、ロック状態が得られる。
【００４２】
外側円盤３０、３１の外径をロック孔１９、２１の口径の３倍に、内側円盤３４、３５の外径をロック孔１９、２１の口径の２倍にし、偏心円形開口３２、３３、ロック孔１９、２１の各々の偏心量をロック孔１９、２１の半径とすると、外側円盤３０、３１の外径の２／３倍の直径の範囲Ａ（図１１参照）のずれ以内であれば、上述したように心合わせが行われ、ロックピン２０、２２がロック孔１９、２１に係合し、ロック状態が得られる。
これにより、地震終了後に、外側円盤３０、３１の外径の２／３倍の直径の範囲Ａ内で、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
【００４３】
（実施の形態４）
図１２はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態４を示している。なお、図１２において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の駆動を空気ベローズ２３に代えて電磁ソレノイド装置４０により行うようになっている。
【００４４】
電磁ソレノイド装置４０は、固定配置の電磁コイル４１と、電磁コイル４１の上下両側に設けられてロックピン２０、２２を担持する可動吸着板４２、４３と、可動吸着板４２、４３を各々電磁コイル４１より引き離す方向へ付勢する圧縮コイルばね４５、４６とにより構成され、電磁コイル４１に通電が行われていない時には、圧縮コイルばね４５、４６のばね力によってロックピン２０、２２をロック孔１９、２１に係合させ、電磁コイル４１に通電が行われることにより、圧縮コイルばね４５、４６のばね力に抗して可動吸着板４２、４３を吸着し、ロックピン２０、２２をロック孔１９、２１より抜き出すようになっている。
これにより、電磁コイル４１に通電が行われていない時には、ロック状態になり、電磁コイル４１に通電が行われることにより、ロック状態が解除され、免震支承が行われる。
【００４５】
つぎに、図１３を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。制御部１１０は、電源１１１による電磁コイル４１に対する通電を制御するものであり、感震器等による地震検知器１０４を接続され、地震検知器１０４より感震信号を入力し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知しない平時には、電磁コイル４１に対する通電を停止し、地震検知器１０４が所定レベル以上の地震を感知した地震発生時には、電磁コイル４１に通電を行う。また、制御部１１０はタイマー機能を備えており、地震を感知している状態から地震を感知しない状態に変わり、その状態が所定時間維持されたときには、平時の状態に戻るように制御している。
これにより、平時には、圧縮コイルばね４５、４６のばね力によってロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１に嵌合し、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。ロック状態では、強風下で、上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことがない。
【００４６】
これに対し、地震発生時には、電磁コイル４１による可動吸着板４２、４３の吸着により、ロックピン２０、２２が各々ロック孔１９、２１より抜け出し、ロック解除状態なる。この時には、すなわち、地震発生時には、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右に変位可能に免震支承される。地震が収まると、上部構造体２は、低弾性復元減衰免震束３の復元力により、基準位置に略復帰する。そして、地震が収まって所定時間経過後に平時の状態に戻る。
なお、上述の電磁ソレノイド装置４０によるロックピン駆動は、図１４、図１５に示されているように、実施の形態１、実施の形態３のものにも同様に適用できる。
【００４７】
（実施の形態５）
図１６はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態５を示している。なお、図１６においても、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、ロックピン（可動係合子）２０、２２の駆動を空気ベローズ２３に代えて電磁ソレノイド装置５０により行うようになっている。
【００４８】
電磁ソレノイド装置５０は、下側と上側の二つの電磁コイル５１、５２と、ロックピン２０、２２を担持する可動吸着板５３、５４と、可動吸着板５３、５４を各々電磁コイル５１、５２とより引き離す方向へ付勢する圧縮コイルばね５５、５６とにより構成され、電磁コイル５１、５２に通電が行われていない時には、圧縮コイルばね５５、５６のばね力によってロックピン２０、２２をロック孔１９、２１より抜き出し、電磁コイル５１、５２に通電が行われることにより、圧縮コイルばね５５、５５のばね力に抗して可動吸着板５３、５４を電磁コイル５１、５２に吸着し、ロックピン２０、２２をロック孔１９、２１に係合させるようになっている。
これにより、電磁コイル５１に通電が行われていない時には、ロック状態が解除されて免震支承が行われ、電磁コイル５１に通電が行われることにより、ロック状態になる。
【００４９】
つぎに、図１７を参照して本実施の形態のロック装置付き免震装置４の制御系について説明する。制御部１１０は、電源による電磁コイル５１、５２に対する通電を制御するものであり、風速検出器１０５を接続され、風速検出器１０５より風速信号を入力し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない時には、電磁コイル５１、５２に対する通電を停止し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出した強風時には、電磁コイル５１、５２に通電を行う。
【００５０】
これにより、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出しない時には、電磁コイル５１、５２に対する通電が停止されることで、ロック状態が解除され、地震に備えて免震支承が行われる。これに対し、風速検出器１０５が所定値以上の風速を検出した強風時には、電磁コイル５１、５２に通電が行われることで、ロック状態になり、強風により上部構造体２が基礎構造体１に対して不必要に揺れ動くことが回避される。
なお、上述の電磁ソレノイド装置５０によるロックピン駆動も、図１８、図１９に示されているように、実施の形態１、実施の形態３のものにも同様に適用できる。
【００５１】
（実施の形態６）
図２０、２１はこの発明によるロック装置付き免震装置４の実施の形態６を示している。なお、図２０、図２１において、図３、図４に対応する部分は、図３、図４に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この実施の形態では、第１のレール１０にエンボス加工等により凹凸を付けられた固定摩擦面を呈する固定摩擦板６０が固定されている。空気ベローズ２３の下端板２４には基礎構造体側の可動摩擦部材６１が固定されている。可動摩擦部材６１が第１のレール１０の固定摩擦板６０に対向する先端部にはエンボス加工等により凹凸を付けられた摩擦面を呈する摩擦板６２が取り付けられている。
【００５２】
また、第２のレール１１にはエンボス加工等により凹凸を付けられた固定摩擦面を呈する固定摩擦板６３が固定されている。空気ベローズ２３の上端板２５には基礎構造体側の可動摩擦部材６４が固定されている。可動摩擦部材６４が第２のレール１１の固定摩擦板６３に対向する先端部にはエンボス加工等により凹凸を付けられた摩擦面を呈する摩擦板６５が取り付けられている。
【００５３】
上述の構成によれば、空気ベローズ２３に空気圧が供給されず、空気ベローズ２３が大気開放状態にあれば、戻しばね２６、２７のばね力により空気ベローズ２３が収縮した状態にあり、摩擦板６２、６５が各々固定摩擦板６０、６３より離間した非係合状態になる。従って、この時には、ロック解放状態で、第１のレール１０、第２のレール１１およびセンタブロック１２によるアイソレータが有効に機能し、上部構造体２が基礎構造体１より前後左右（水平方向）に変位可能に免震支承される。
【００５４】
空気ベローズ２３に空気圧が供給されると、空気ベローズ２３が戻しばね２６、２７のばね力に抗して上下方向に伸張し、可動摩擦部材６１、６４と共に摩擦板６２、６５が各々固定摩擦板６０、６３に押し付けられる。摩擦板６２、６５と固定摩擦板６０、６３との接合による摩擦抵抗により、上部構造体２が基礎構造体１に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になる。
【００５５】
このロック状態は、上述のように、摩擦板６２、６５と固定摩擦板６０、６３との摩擦抵抗により行われるから、固定摩擦板６０、６３が図２１に示されているように、レール延在方向に或る長さを有していることにより、地震終了後に、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
なお、本実施の形態における空気ベローズ２３に対する空気圧の給排制御は、図６、図７に示されているような制御系により、実施の形態１における場合と同様に行われればよい。
【００５６】
また、この実施の形態においても、可動摩擦部材６１、６４の押圧・離間駆動は、図２２、図２３に示されているように、電磁ソレノイド装置４０、５０により行うこともでき、これらの場合の通電制御は、図１３、図１７に示されているような制御系により、実施の形態４や実施の形態５における場合と同様に行われればよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、請求項１に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、基礎構造体に設置された第１のレールと、上部構造体に設置され、第１のレールと直交する方向に延在する第２のレールと、下部にて第１のレールに変位可能に係合し、上部にて第２のレールに変位可能に係合し、上部構造体を基礎構造体より免震支承するセンタブロックと、センタブロックに設けられ、第１のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する基礎構造体側の可動係合子および第２のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する上部構造体側の可動係合子と、基礎構造体側の可動係合子および上部構造体側の可動係合子を各々ロック孔に対して出入駆動するアクチュエータとを有しており、可動係合子は円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成され、第１のレールおよび第２のレールの各々に円形凹部が形成され、円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、内側円盤の偏心位置にロック孔が形成されている構造としたので、アクチュエータによって基礎構造体側および上部構造体側の可動係合子が各々ロック孔に対して出入駆動され、可動係合子がロック孔に係合していない状態では、第１のレール、第２のレールおよびセンタブロックによるアイソレータによって上部構造体が基礎構造体より前後左右に変位可能に免震支承され、可動係合子がロック孔に係合すると、凹凸係合関係で、上部構造体が基礎構造体に対して前後左右に変位できなくなるロック状態になるから、アイソレータとロック機構とが一体になっていて、施工性に優れ、施工時間の短縮を図ることができ、水平方向のロックを、第１のレール、第２のレールとセンタブロックとの間の数ｍｍ程度の僅かな間隙で、ロックピン（可動係合子）が水平せん断力に耐えればよい構造で行っているから、アイソレータであるレール各部の水平荷重に対する曲げ剛性を高めるだけで、ロック状態での免震支承する建物等の上部構造部の水平剛性の確保が容易に行うことができる。
【００５８】
また、可動係合子が円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成されているから、ロックピンの中心がロック孔の中心に対して多少ずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合し、地震終了後に、アイソレータに変位残留が多少生じても、上部建造物の水平方向位置の自動復帰が行われる。
【００５９】
また、第１のレールおよび第２のレールの各々に円形凹部が形成され、その円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、内側円盤の偏心位置にロック孔が形成されているから、ロックピンの中心がロック孔の中心に対してずれていても、ロックピンがロック孔に進入する時に、ロックピンの円錐形乃至円錐台形状がなす傾斜面とロック孔の周縁部との当接によって水平方向の分力が生じ、この分力によって円形凹部内で外側円盤が自身の中心軸線周りに自転、あるいは偏心円形開口内を内側円盤が自身の中心軸線周りに自転し、自動的に心合わせが行われ、ロックピンがロック孔に係合し、地震終了後に、アイソレータに変位残留が生じても、再ロックが可能になる。
【００６０】
また、請求項２に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、アクチュエータが流体圧式アクチュエータであるから、流体圧式アクチュエータに対する空気圧、油圧等の流体圧の供給、排出により、可動係合子のロック孔に対する出入が的確に行われる。
【００６１】
また、請求項３に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、アクチュエータが電磁式アクチュエータであるから、電磁式アクチュエータに対する通電制御により、可動係合子のロック孔に対する出入が的確に行われる。
また、請求項４に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、センタブロックと第１のレールおよび前記第２のレールとの変位可能な係合が、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により行われているから、センタブロックが第１のレールより浮き上がることが防止されると共に、第２のレールがセンタブロックより浮き上がることが防止され、上部構造体が基礎構造体より浮き上がり防止状態で、免震支承およびロック状態での支承が行われる。
【００６２】
更に、請求項５に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、地震を検知する地震検知手段と、地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知しない状態下では、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態にし、地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知した時には、可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にする制御装置を有している構成としたので、地震検知手段により所定レベル以上の地震が検知されない平時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態が保たれ、強風等により上部構造体が不必要に揺れ動くことが回避され、地震検知手段が所定レベル以上の地震を検知すると、ロック状態が解除され、有効な免震支承状態になる。
【００６３】
また、請求項６に記載の発明によるロック装置付き免震装置によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置において、風速を検出する風速検出手段と、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出しない状態下では、可動係合子とロック孔との係合を解除して免震支承状態にし、風速検出手段により所定値以上の風速を検出した時には、可動係合子とロック孔との係合によりロック状態する構成したので、風速検出手段が所定値以上の風速を検出しない状態下では、ロック状態が解除され、地震に備えて有効な免震支承状態になり、風速検出手段が所定値以上の風速を検出する強風下では、ロック状態になり、強風等により上部構造体が不必要に揺れ動くことが回避される。
【００６４】
また、上述の目的を達成するために、請求項７に記載の発明による免震装置付き建物によれば、上述のような発明によるロック装置付き免震装置を備え、基礎構造体が建物の基礎であり、上部構造体が建物である構成としたので、基礎上の建物が有効に免震支承され、また、強風などによって建物が不必要に揺れ動かないよう、選択的にロック状態になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示す立面図である。
【図２】戸建て住宅における免震支承機構の配置例を示す平面図である。
【図３】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図４】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す一部断面正面図である。
【図５】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１を示す一部断面側面図である。
【図６】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１の制御系の一例を示す回路である。
【図７】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態１の制御系の他の例を示す回路である。
【図８】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態２を示す一部断面正面図である。
【図９】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態３を示す一部断面正面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は実施の形態３のロック装置付き免震装置の要部と動作を示す拡大平面図である。
【図１１】実施の形態３のロック装置付き免震装置における再ロック可能領域を示す説明図である。
【図１２】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態４を示す一部断面正面図である。
【図１３】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態４の制御系の一例を示す回路である。
【図１４】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１５】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１６】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態５を示す一部断面正面図である。
【図１７】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態５の制御系の一例を示す回路である。
【図１８】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図１９】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図２０】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態６を示す一部断面正面図である。
【図２１】本発明によるロック装置付き免震装置の実施の形態６を示す要部の平面図であ
【図２２】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【図２３】本発明によるロック装置付き免震装置の他の実施の形態を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
１ 基礎構造体（建物の基礎）
２ 上部構造体（建物）
３ 低弾性復元減衰免震束
４ ロック装置付き免震装置
１０ 第１のレール
１１ 第２のレール
１２ センタブロック
１５ リップ片
１６ リップ付き凹型係合溝
１７ リップ片
１８ リップ付き凹型係合溝
１９ ロック孔
２０ ロックピン（可動係合子）
２０ａ 先端部
２１ ロック孔
２２ ロックピン（可動係合子）
２２ａ 先端部
２３ 空気ベローズ
２６ 戻しばね
２７ 戻しばね
１００ コンプレッサ
１０２ 電磁制御弁
１０３ 制御部
１０４ 地震検知器
１０５ 風速検出器
２８、２９円形凹部
３０、３１ 外側円盤
３２、３３ 偏心円形開口
３４、３５ 内側円盤
４０ 電磁ソレノイド装置
４１ 電磁コイル
４２、４３ 可動吸着板
４５、４６ 圧縮コイルばね
１１０ 制御部
１１１ 電源
５０ 電磁ソレノイド装置
５１、５２ 電磁コイル
５３、５４ 可動吸着板
５５、５６ 圧縮コイルばね
６０ 固定摩擦板
６１ 可動摩擦部材
６２ 摩擦板
６３ 固定摩擦板
６４ 可動摩擦部材
６５ 摩擦板
Claims (7)
- 基礎構造体に設置された第１のレールと、上部構造体に設置され、前記第１のレールと直交する方向に延在する第２のレールと、下部にて前記第１のレールに変位可能に係合し、上部にて前記第２のレールに変位可能に係合し、前記上部構造体を前記基礎構造体より免震支承するセンタブロックと、前記センタブロックに設けられ、前記第１のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する前記基礎構造体側の可動係合子および前記第２のレールに設けられたロック孔に出入可能に係合する前記上部構造体側の可動係合子と、前記基礎構造体側の可動係合子および前記上部構造体側の可動係合子を各々前記ロック孔に対して出入駆動するアクチュエータと、を有しているロック装置付き免震装置であって、
前記可動係合子は円錐形乃至円錐台形状のロックピンにより構成され、
前記第１のレールおよび前記第２のレールの各々に円形凹部が形成され、前記円形凹部に外側円盤が回転可能に係合し、前記外側円盤には偏心位置に偏心円形開口が形成され、当該偏心円形開口に内側円盤が回転可能に係合し、前記内側円盤の偏心位置に前記ロック孔が形成されていることを特徴とするロック装置付き免震装置。 - 前記アクチュエータは流体圧式アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載のロック装置付き免震装置。
- 前記アクチュエータは電磁式アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載のロック装置付き免震装置。
- 前記センタブロックと前記第１のレールおよび前記第２のレールとの変位可能な係合は、両側リップ係合による浮き上がり防止構造により行われていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のロック装置付き免震装置。
- 地震を検知する地震検知手段と、
前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にし、前記地震検知手段により所定レベル以上の地震を検知した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にする制御装置を有していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のロック装置付き免震装置。 - 風速を検出する風速検出手段と、
前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出しない状態下では、前記可動係合子と前記ロック孔との係合を解除して免震支承状態にし、前記風速検出手段により所定値以上の風速を検出した時には、前記可動係合子と前記ロック孔との係合によりロック状態にすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のロック装置付き免震装置。 - 請求項１〜６の何れか一項に記載のロック装置付き免震装置を備え、
前記基礎構造体が建物の基礎であり、前記上部構造体が建物であることを特徴とする免震装置付き建物。
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| JP03160099A JP4358922B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | ロック装置付き免震装置、及び該免震装置を備えた建物 |
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