JP4882398B2

JP4882398B2 - 変形履歴検出装置及び変形履歴検出方法

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Publication number: JP4882398B2
Application number: JP2006028864A
Authority: JP
Inventors: 剛志佐野
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-02-06
Also published as: JP2007206035A

Description

本発明は、変形履歴検出装置及び変形履歴検出方法に関し、特に、建物等の構造物の上階と下階との間に生じる変形履歴を検出するのに好適な変形履歴検出装置及び変形履歴検出方法に関する。

一般に、超高層ビル等の建築物には、制振ダンパーや鋼材を使った塑性ダンパーが取り付けられ、地震の発生時に地震エネルギーを吸収して建築物の揺れを抑えるとともに、建築物が損傷等するのを防止している。

このような構成の制振ダンパーや塑性ダンパーは、繰り返し荷重を受けることによって劣化するため、新しいものと交換する必要があるが、どの程度の繰り返し荷重を受けたかを測定する装置は高価なものであり、またメンテナンスにも費用がかかるため、殆どの建築物に使用されておらず、設計の段階で交換時期を見込んで建築物に制振ダンパーや塑性ダンパーを取り付けているのが現状である。

例えば、特許文献１には、地震時の建築物の揺れや制振ダンパーの変形を計測する装置が記載されているが、この装置は、建物の変形に応じて複数本のカーボンファイバを切断させて、通電状況の違いから変形の最大値を読み取るように構成したものであるため、一度切断されたカーボンファイバを元に戻すことができないため、新しいものと交換しなければならず、装置の維持管理に費用がかかる。
特開平９−９６５０２号公報

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、製作費が安く、何度でも繰り返し使用することができて、メンテナンス費用を安く抑えることができる変形履歴検出装置及び変形履歴検出方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、次のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に設けられ、両部材の変形履歴を検出するための変形履歴検出装置であって、前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、前記移動体収納手段は、複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、を有し、前記移動体制御部は、前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、を有し、前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第１仕切り板には、列毎に識別された一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の両側に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔及び第３貫通孔が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に設けられ、両部材の変形履歴を検出するための変形履歴検出装置であって、前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、前記移動体収納手段は、複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、を有し、前記移動体制御部は、前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、を有し、前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第１仕切り板には、列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の片側一方に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔が設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に生じる変形履歴を、変形履歴検出装置を用いて検出するための変形履歴検出方法であって、前記変形履歴検出装置は、前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、前記移動体収納手段は、複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、を有し、前記移動体制御部は、前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、を有し、前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第１仕切り板には、列毎に識別された一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の両側に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔及び第３貫通孔が設けられており、前記一方の部材と前記他方の部材との間の相対変位に追従させて前記移動体収納手段及び前記移動体制御手段を変位させ、前記両部材の相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを第１仕切り板を通過させ、該移動体が第１仕切り板を通過する際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを第２仕切り板によって規制し、第１仕切り板を通過する移動体を一列に並べてその並び方を検出することにより、前記両部材の変形履歴を検出することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に生じる変形履歴を、変形履歴検出装置を用いて検出するための変形履歴検出方法であって、前記変形履歴検出装置は、前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、前記移動体収納手段は、複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、を有し、前記移動体制御部は、前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、を有し、前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、前記第１仕切り板には、列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の片側一方に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔が設けられており、前記一方の部材と前記他方の部材との間の相対変位に追従させて前記移動体収納手段及び前記移動体制御手段を変位させ、前記両部材の相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを第１仕切り板を通過させ、該移動体が第１仕切り板を通過する際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを第２仕切り板によって規制し、第１仕切り板を通過する移動体を一列に並べてその並び方を検出することにより、前記両部材の変形履歴を検出することを特徴とする。

以上、説明したように、本発明の変形履歴検出装置及び変形履歴検出方法によれば、一方の部材と他方の部材との相対変位に追従して移動体収納手段及び移動体制御手段が変位し、両部材の相対変位量に応じて移動体収納手段の何れかの収納部から列毎に識別された移動体が一つずつ第１仕切り板を通過し、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを第２仕切り板によって規制することができるので、第１仕切り板を通過した列毎に識別された移動体を一列に並べてその並び方を検出することにより、一方の部材と他方の部材との間の変形履歴を検出することができることになる。
従って、一方の部材と他方の部材との間の変形履歴を検出する場合に、高価な装置を必要とすることはなく、検出に要する費用を安く抑えることができる。また、第１仕切り板を通過した列毎に識別された移動体を再び収納部に供給することにより、連続して繰り返し使用することができるので、定期的に部品を交換するようなことはなく、メンテナンスフリーの状態で長期的に変形履歴を検出でき、維持管理費を安く抑えることができる。

以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図１１には、本発明による変形履歴検出装置の第１の実施の形態が示されていて、図１は全体を示す概略図、図２は構造物に取り付けた状態を示す概略図、図３は構造物の変形と時間との関係を示す説明図、図４〜図１１は動作を示す説明図である。

すなわち、本実施の形態の変形履歴検出装置１０は、図２に示すように、水平方向に相対的に変位可能な建物等の構造物１の上階２と下階４との間に設けられ、上階２と下階４との間に生じる水平方向への変形履歴を検出するのに有効なものであって、構造物１の上階２又は下階４（本実施の形態においては上階２）に取り付けられる移動体制御手段２３と、下階４又は上階２（本実施の形態においては下階４）に取り付けられる移動体収納手段１１とを備えている。

移動体収納手段１１は、図１に示すように、所定の長さ、直径のチューブ状の複数（本実施の形態では３つ）の収納部１３、１４、１５を各々が上下方向を向くように横方向に一列に並べ、各収納部１３、１４、１５内に各収納部１３、１４、１５の内径よりも僅かに小さい球状の複数の移動体２０、２１、２２を上下方向に一列に並べた状態でそれぞれ収納し、各収納部１３、１４、１５の下端開口部から移動体２０、２１、２２を一つずつ送り出し可能に構成した移動体収納部１２と、移動体収納部１２の下方に連続して設けられ、移動体収納部１２の３つの収納部（第１収納部１３、第２収納部１４、及び第３収納部１５）の下端開口部を合流させて、各収納部１３、１４、１５の下端開口部から下方に送り出される移動体１３、１４、１５を受け取り、上下方向に一列に並べた状態で収納する漏斗状の移動体受け部１６と、移動体収納部１２及び移動体受け部１６の外側に設けられて、それらを支持する支持部１７とから構成されている。

移動体収納部１２の第１収納部１３には青色の第１移動体２０が複数収納され、第２収納部１４には黄色の第２移動体２１が複数収納され、第３収納部１５には赤色の第３移動体２２が複数収納され、これにより、各収納部１３、１４、１５に列毎に識別された移動体２０、２１、２２が複数収納される。
第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２は、色彩が異なるだけで同一形状、重量の球状に形成されている。第１移動体２０の色彩、第２移動体２１の色彩、及び第３移動体２２の色彩は、上記の組合せに限らず、第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２であることを識別できる色彩であればよい。また、各移動体２０、２１、２２は、色彩が同じでも、番号付与等によって識別できるものであればよい。要は、列ごとに識別できる移動体２０、２１、２２であればよい。

支持部１７の移動体収納部１２の下端部に対応する部分には、支持部１７を水平方向に貫通する２つのスライド孔１８、１９が上下方向に所定の間隔をおいて設けられ、下側の第１スライド孔１８内を後述する移動体制御手段２３の第１仕切り板２５が水平方向にスライド可能に挿通し、上側の第２スライド孔１９内を第２仕切り板２７が水平方向にスライド可能に挿通している。

移動体収納手段１１は、図２に示すように、構造物１の下階４から上方に突出する取付け部５に支持部がボルト等によって一体に固定され、これにより移動体収納手段１１が構造物１の下階４と一体に水平方向に変位可能に構成されている。

移動体制御手段２３は、図１に示すように、下向きコ形状の支持部２４と、支持部２４の下端開口部を閉塞する第１仕切り部材である第１仕切り板２５と、第１仕切り板２５の上方の支持部２４の内面間に第１仕切り板２５と上下方向に所定の間隔をおいて平行に設けられる第２仕切り部材である第２仕切り板２７とから構成されている。

移動体制御手段２３は、支持部２４を移動体収納手段１１の支持部１７の内側の部分に配置し、支持部１７の第１スライド孔１８内に第１仕切り板２５をスライド可能に挿通させ、第２スライド孔１９内に第２仕切り板２７をスライド可能に挿通させることにより、移動体収納手段１１と水平方向に相対移動可能に組み立てられる。

移動体制御手段２３は、図２に示すように、構造物１の上階２から下方に突出する取付け部３に支持部２４がボルト等によって一体に固定され、これにより移動体制御手段２３が構造物１の上階２と一体に相対的に変位可能に構成されている。

移動体制御手段２３と移動収納手段１１とは、静止状態で移動体制御手段２３の支持部２４の中央部に移動体収納手段１１の支持部１７が位置するように、両支持部１７、２４の水平方向への相対位置が設定され、この状態で構造物１の上階２又は下階４にそれぞれ取り付けられ、構造物１の上階２と下階４との水平方向への相対変位に追従して、水平方向に相対変位するように構成されている。

移動体制御手段２３の第１仕切り板２５には、図１に示すように、静止状態で移動体収納手段１１の第１収納部１３の図中左側に対応する部分に、一つの移動体（第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２）を通過させ得る大きさの第１貫通孔２６が設けられ、移動体制御手段２３の水平方向への変位に追従して第１仕切り板２５が水平方向に移動し、第１貫通孔２６が第１収納部１３、第２収納部１４又は第３収納部１５の下方に位置することにより、第１貫通孔２６内を第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が通過し、移動体受け部１６側に移動する。

移動体制御手段２３の第２仕切り板２７には、図１に示すように、静止状態で移動体収納手段１１の第１収納部１３の下方に対応する部分に、一つの移動体（第１移動体２０、第２移動体２１、又は第３移動体２２）を通過させ得る大きさの第２貫通孔２８が設けられ、移動体制御手段２３の水平方向への変位に追従して第２仕切り板２７が水平方向に移動し、第２貫通孔２８が第１収納部１３、第２収納部１４、又は第３収納部１５の下方に位置することにより、第２貫通孔２８内を第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

第２仕切り板２７の第１仕切り板２５の第１貫通孔２６に対応する部分には、第１貫通孔２６の上方を閉塞する第１貫通孔２６と略同一大きさの閉塞部２９が設けられ、移動体制御手段２３の水平方向への変位に追従して第２仕切り板２７が水平方向に移動し、閉塞部２９が第１収納部１３、第２収納部１４、又は第３収納部１５の下方に位置することにより、第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が第１仕切り板２５側に移動するのが規制される。

第２仕切り板２７の閉塞部２９の図中左側の部分には、一つの移動体（第１移動体２０、第２移動体２１、又は第３移動体２２）を通過させ得る大きさの第３貫通孔３０が設けられ、移動体制御手段２３の水平方向への変位に追従して第２仕切り板２７が水平方向に移動し、第３貫通孔３０が第１収納部１３、第２収納部１４、又は第３収納部１５の下方に位置することにより、第３貫通孔３０を第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、上記のように構成した本実施の形態による変形履歴検出装置１０の作用について説明する。
まず、静止状態においては、図４に示すように、移動体制御手段２３の支持部２４の中央部に移動体収納手段１１の支持部１７が位置し、第１仕切り板２５の第１貫通孔２６が第１収納部１３よりも図中左側に位置していることにより、第１収納部１３、第２収納部１４、及び第３収納部１５の下端開口部は第１仕切り板２５によって閉塞され、第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が第１仕切り板２５の第１貫通孔２６を通過することはなく、移動体受け部１６側への第１移動体２０、第２移動体２１、又は第３移動体２２の移動は生じない。

そして、構造物１に地震が入力して、構造物１の上階２と下階４との間に水平方向への相対変位が生じた場合には、その変位に追従して両取付け部３、５を介して移動体収納手段１１と移動体制御手段２３とが水平方向へ相対変位する。

例えば、静止状態から図３の「１」の位置まで変形した場合を想定すると、図５に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第１収納部１３の下方に移動することにより、第１収納部１３の下端の第１移動体２０が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第１収納部１３の下方に移動し、第１収納部１３の開口部が閉塞され、第１移動体２０の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８は第２収納部１４の下方に移動し、第３貫通孔３０は第１収納部１３の図中左側に移動する。

次に、図３の「１」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図６に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動することにより、第２収納部１４の下端の第２移動体２１が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の開口部が閉塞され、第２移動体２１の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動し、第３貫通孔３０が第１収納部１３の下方に移動し、第１収納部１３の第１移動体２０が第３貫通孔３０を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形した場合を想定すると、図７に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第３収納部１５の下方に移動することにより、第３収納部１５の下端の第３移動体２２が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第３収納部１５の下方に移動し、第３収納部１５の開口部が閉塞され、第３移動体２２の第２仕切り板２７側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５よりも図中右側に移動し、第３貫通孔３０が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の第２移動体２１が第３貫通孔３０を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図８に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動することにより、第２収納部１４の第２移動体２１が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板が２７水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の開口部が閉塞され、第２移動体２１の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動することにより、第３収納部１５の第３移動体２２が第２貫通孔２８を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動し、第３貫通孔３０が第１収納部１３の下方に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形した場合を想定すると、図９に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第３収納部１５の下方に移動することにより、第３収納部１５の第３移動体２２が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第３収納部１５の下方に移動し、第３収納部１５の開口部が閉塞され、第３移動体２２の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の図中右側に移動し、第３貫通孔３０が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の第２移動体２１が第３貫通孔３０を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図１０に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の第２移動体２１が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の開口部が閉塞され、第２移動体２１の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動し、第２貫通孔２８を第３移動体２２が通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。さらに、第３貫通孔３０が第１収納部１３の下方に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「１」の位置まで変形した場合を想定すると、図１１に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第１収納部１３の下方に移動することにより、第１収納部１３の第１移動体２０が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第１収納部１３の下方に移動し、第１収納部１３の開口部が閉塞され、第１移動体２０の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第２収納部１４の下方に移動し、第２移動体２１が第２貫通孔２８を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。さらに、第２仕切り板２７の第３貫通孔３０が第１収納部１３の図中左側に移動する。

上記のように構成した本実施の形態による変形履歴検出装置１０にあっては、構造物１の上階２と下階４との水平方向への相対変位に追従させて、移動体制御手段２３と移動体収納手段１１とを水平方向に相対変位させて、その変位量に応じて第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２を移動体受け部１６側に移動させて収納するように構成したので、移動体受け部１６における第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２の並ぶ順序を検出することにより、構造物１の上階２と下階４との間に生じる水平方向への変形の履歴を検出することができることになる。

なお、前記の説明においては、第２仕切り板２７の第２貫通孔１８及び第３貫通孔３０を一つの移動体（第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２）が通過し得る大きさに形成したが、図１２に示すように、３つの移動体２０、２１、２２を横並び状態で通過させ得る大きさに形成してもよい。その場合には、第２貫通孔２８及び第３貫通孔３０をよりスムーズに移動体（第１移動体２０、第２移動体１２、及び第３移動体２２）を通過させて第１仕切り板２５の上部に移動させることができる。

図１３には、本発明による変形履歴検出装置の第２の実施の形態が示されていて、この変形履歴検出装置１０は、第２仕切り板２７に第２貫通孔２８のみを設けたものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

すなわち、本実施の形態に示す変形履歴検出装置１０は、静止状態においては、図１４に示すように、移動体制御手段２３の支持部２４の中央部に移動体収納手段１１の支持部１７が位置し、第１仕切り板２５の第１貫通孔２６が第１収納部１３よりも図中左側に位置していることにより、第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２が第１仕切り板２５の第１貫通孔２６を通過することはなく、移動体受け部１６側への第１移動体２０、第２移動体２１、又は第３移動体２２の移動は生じない。

例えば、静止状態から図３の「１」の位置まで変形した場合を想定すると、図１５に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への水平移動に追従して第１貫通孔２６が第１収納部１３の下方に移動することにより、第１収納部１３の下端の第１移動体２０が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第１収納部１３の下方に移動し、第１収納部１３の開口部が閉塞され、第１移動体２０の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８は第２収納部１４の下方に移動する。

次に、図３の「１」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図１６に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動することにより、第２収納部１４の下端の第２移動体２１が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第２収納部１４の下方に移動し、第２収納部１４の開口部が閉塞され、第２移動体２１の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形した場合を想定すると、図１７に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第３収納部１５の下方に移動することにより、第３収納部１５の下端の第３移動体２２が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第３収納部１５の下方に移動し、第３移動体２２の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８は第３収納部１５よりも図中右側に移動する。

次に、図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図１８に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動するが、第１仕切り板２５の上部に第２移動体２１が位置していないので、第２移動体２１が第１貫通孔２６を通過することはない。また、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動し、第３移動体２２が第２貫通孔２８を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形した場合を想定すると、図１９に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第３収納部１５の下方に移動することにより、第３収納部１５の第３移動体２２が第１貫通孔２６を通過し、移動体受け部１６側に移動して収納される。この場合、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の閉塞部２９が第３収納部１５の下方に移動し、第３移動体２２の第１仕切り板２５側への移動が規制される。また、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の図中右側に移動する。

次に、図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形した場合を想定すると、図２０に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第２収納部１４の下方に移動するが、第１仕切り板２５の上部には第２移動体２１が位置していないので、第２移動体２１が移動体受け部１６側に移動することはない。また、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第３収納部１５の下方に移動し、第３移動体２２が第２貫通孔２８を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

次に、図３の「２」の位置から「１」の位置まで変形した場合を想定すると、図２１に示すように、第１仕切り板２５の水平方向への移動に追従して第１貫通孔２６が第１収納部１３の下方に移動するが、第１仕切り板２５の上部には第１移動体２０が位置していないので、第１移動体２０が移動体受け部１６側に移動することはない。また、第１仕切り板２５と一緒に第２仕切り板２７が水平方向へ移動することにより、第２仕切り板２７の第２貫通孔２８が第２収納部１４の下方に移動し、第２移動体２１が第２貫通孔２８を通過し、第１仕切り板２５の上部に移動する。

上記のように構成した本実施の形態による変形履歴装置１０にあっては、構造物１の上階２と下階４との水平方向への相対変位に追従させて、移動体制御手段２３と移動体収納手段１１とを水平方向に相対変位させて、その変位量に応じて第１収納部１３の第１移動体２０、第２収納部１４の第２移動体２１、又は第３収納部１５の第３移動体２２を移動体受け部１６側に移動させて収納するように構成したので、移動体受け部１６における第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２の並ぶ順序を検出することにより、構造物１の上階２と下階４との間に生じる水平方向への変形の履歴を検出することができることになる。

なお、前記の説明においては、第１仕切り板２５の第１貫通孔２６及び第２仕切り板２７の第２貫通孔２８を一つの移動体（第１移動体２０、第２移動体２１及び第３移動体２２）が通過し得る大きさに形成したが、図２２に示すように、３つの移動体２０、２１、２２を横並び状態で通過させ得る大きさに形成してもよい。その場合には、第１貫通孔２６及び第２貫通孔２８をよりスムーズに移動体（第１移動体２０、第２移動体２１、及び第３移動体２２）を通過させて第１仕切り板２５の上部に移動させることができる。

なお、前記の説明においては、右方向への変位を検出する場合について説明したが、左方向への変位を検出する場合には、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の変形履歴検出装置１０と左右対称となる構成の変形履歴検出装置（図示せず）を設ければよい。

なお、前記各実施の形態においては、図１、図１２、図１３、及び図２２を静止状態として、その静止状態から図１、図１２、図１３、及び図２２の矢印方向（右方向）へ変位する場合を想定して、移動体収納手段１１及び移動体制御手段２３を構成したが、図１２に対応する変形履歴検出装置として、図２３に示すように、図２３の矢印方向（左右方向）への変位を想定して、移動体収納手段１１及び移動体制御手段２３を構成してもよい。

すなわち、図２３に示すように、移動体収納手段１１を、中央部に第０収納部３１が配置され、第０収納部３１の左右にそれぞれ第１〜第３収納部１３〜１５が配置されるように構成し、移動体制御手段２３を、第０収納部３１に対応する第１仕切り板２５の部分に第１貫通孔２６が配置され、第１貫通孔２６の上方に対応する第２仕切り板２７の部分に閉塞部２９が配置され、閉塞部２９の右側の第２仕切り板２７の部分に第２貫通孔２８が配置され、閉塞部２９の左側の第２仕切り板２７の部分に第３貫通孔３０が配置されるように構成してもよい。この場合、第０収納部３１には、他の列から識別された第０移動体３２が収納されることになる。
そして、このような構成とすることにより、図２３の左右方向の変位に対応することが可能となる。

なお、図示はしないが、図１３、図２２に対応する変形履歴装置も同様に構成することができ、左右方向の変位に対応することができる。

本発明による変形履歴検出装置の第１の実施の形態を示した概略図である。図１の変形履歴検出装置を構造物の上階と下階との間に取り付けた状態を示した説明図である。構造物の変形と時間との関係を示した説明図である。第１の実施の形態の変形履歴装置の動作を示した説明図であって、静止状態を示した説明図である。静止状態から図３の「１」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「１」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「１」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。第１の実施の形態の変形履歴装置の変形例を示した概略図である。本発明による変形履歴検出装置の第２の実施の形態を示した概略図である。第２の実施の形態の変形履歴装置の動作を示した説明図であって、静止状態を示した説明図である。静止状態から図３の「１」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「１」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「３」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「３」の位置から「２」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。図３の「２」の位置から「１」の位置まで変形したときの状態を示した説明図である。第２の実施の形態の変形履歴装置の変形例を示した概略図である。図１２に示す変形履歴装置の変形例を示した概略図である。

符号の説明

１構造物、２上階、３取付け部、４下階、５取付け部、
１０変形履歴検出装置、１１移動体収納手段、１２移動体収納部、
１３第１収納部、１４第２収納部、１５第３収納部、１６移動体受け部、
１７支持部、１８第１スライド孔、１９第２スライド孔、
２０第１移動体、２１第２移動体、２２第３移動体、
２３移動体制御手段、２４支持部、
２５第１仕切り部材（第１仕切り板）、２６第１貫通孔、
２７第２仕切り部材（第２仕切り板）、２８第２貫通孔、
２９閉塞部、３０第３貫通孔、３１第０収納部、３２第０移動体

Claims

相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に設けられ、両部材の変形履歴を検出するための変形履歴検出装置であって、
前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、
前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、
前記移動体収納手段は、
複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、
前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、
前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、
を有し、
前記移動体制御部は、
前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、
前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、
を有し、
前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、
前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第１仕切り板には、列毎に識別された一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の両側に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔及び第３貫通孔が設けられていることを特徴とする変形履歴検出装置。
相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に設けられ、両部材の変形履歴を検出するための変形履歴検出装置であって、
前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、
前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、
前記移動体収納手段は、
複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、
前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、
前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、
を有し、
前記移動体制御部は、
前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、
前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、
を有し、
前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、
前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第１仕切り板には、列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の片側一方に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔が設けられていることを特徴とする変形履歴検出装置。
相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に生じる変形履歴を、変形履歴検出装置を用いて検出するための変形履歴検出方法であって、
前記変形履歴検出装置は、
前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、
前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、
前記移動体収納手段は、
複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、
前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、
前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、
を有し、
前記移動体制御部は、
前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、
前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、
を有し、
前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、
前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第１仕切り板には、列毎に識別された一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の両側に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔及び第３貫通孔が設けられており、
前記一方の部材と前記他方の部材との間の相対変位に追従させて前記移動体収納手段及び前記移動体制御手段を変位させ、
前記両部材の相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを第１仕切り板を通過させ、該移動体が第１仕切り板を通過する際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを第２仕切り板によって規制し、第１仕切り板を通過する移動体を一列に並べてその並び方を検出することにより、前記両部材の変形履歴を検出することを特徴とする変形履歴の検出方法。
相対的に変位可能な一方の部材と他方の部材との間に生じる変形履歴を、変形履歴検出装置を用いて検出するための変形履歴検出方法であって、
前記変形履歴検出装置は、
前記一方の部材又は前記他方の部材の一方に追従して変位する移動体収納手段と、
前記一方の部材又は前記他方の部材の他方に追従して変位する移動体制御手段と、を備え、
前記移動体収納手段は、
複数の移動体を上下方向に一列に並べて収納する収納部が前記両部材の変位方向に複数列に設けられ、かつ各収納部の下端開口部からそれぞれ列毎に識別された移動体を一つずつ落とし可能な移動体収納部と、
前記移動体収納部の下方に設けられ、前記移動体収納部の各収納部から落とされる移動体を受け取り、一列に並べて収納する漏斗状の移動体受け部と、
前記移動体収納部、及び前記移動体受け部を支持する支持部と、
を有し、
前記移動体制御部は、
前記一方の部材と前記他方の部材との相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを通過させる第１仕切り板と、
前記第１仕切り板が列毎に識別された一つの移動体を通過させる際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを規制する第２仕切り板と、
を有し、
前記第１仕切り板、及び前記第２仕切り板は、前記移動体収納部と前記移動体受け部との間に、上下方向に所定の間隔をおいて設けられており、
前記第１仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第１スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第２仕切り板は、前記支持部を水平方向に貫通する第２スライド孔にスライド可能に挿通し、
前記第１仕切り板には、列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第１貫通孔が設けられ、前記第２仕切り板には、前記第１貫通孔に対応する部分に該第１貫通孔の上方の部分を閉塞する閉塞部が設けられるとともに、該閉塞部の変位方向の片側一方に列毎に識別された少なくとも一つの移動体を通過させ得る大きさの第２貫通孔が設けられており、
前記一方の部材と前記他方の部材との間の相対変位に追従させて前記移動体収納手段及び前記移動体制御手段を変位させ、
前記両部材の相対変位量に応じて、前記何れかの収納部から落とされる列毎に識別された一つの移動体のみを第１仕切り板を通過させ、該移動体が第１仕切り板を通過する際に、列毎に識別された他の移動体が第１仕切り板を通過するのを第２仕切り板によって規制し、第１仕切り板を通過する移動体を一列に並べてその並び方を検出することにより、前記両部材の変形履歴を検出することを特徴とする変形履歴の検出方法。