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公開番号2025025264
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129883
出願日2023-08-09
発明の名称免震装置、免震システム及び免震方法
出願人国立研究開発法人防災科学技術研究所,学校法人明治大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F16F 9/46 20060101AFI20250214BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】
3次元方向の動きに対して迅速な免震をすることができる免震装置、免震システム及び免震方法を提供する。
【解決手段】
免震装置1は、基礎Fに設置されるフレーム2と、免震対象を載置する対象載置部3と、フレーム2と対象載置部3の間に設置される油圧シリンダ4と、油圧シリンダ4の一端をフレーム2に取り付け、油圧シリンダ4の他端を対象載置部3に取り付けるシリンダ取付部5と、を備え、フレーム2に対して複数の油圧シリンダ4を並列に連結して対象載置部3を懸架するパラレルリンク機構を構成することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基礎に設置されるフレームと、
免震対象を載置する対象載置部と、
前記フレームと前記対象載置部の間に設置される流体圧シリンダと、
前記流体圧シリンダの一端を前記フレームに取り付け、前記流体圧シリンダの他端を前記対象載置部に取り付けるシリンダ取付部と、
を備え、
前記フレームに対して複数の前記流体圧シリンダを並列に連結して前記対象載置部を懸架するパラレルリンク機構を構成する
ことを特徴とする免震装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記流体圧シリンダは、シリンダチューブとピストンを含み、
前記シリンダチューブは、チューブ本体と、前記チューブ本体の一端で前記シリンダ取付部に取り付けられるチューブ取付部と、を有し、
前記ピストンは、ピストンロッドと、前記ピストンロッドの一端に取り付けられるピストンヘッドと、前記ピストンロッドの他端で前記シリンダ取付部に取り付けられるロッド取付部と、を有し、
前記チューブ本体内の前記ピストンロッド側を高圧部とする
ことを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
請求項２に記載の免震装置と、
前記流体圧シリンダに作動流体を給排する流体圧回路と、
地震情報を取得する地震情報取得部と、
前記地震情報取得部が地震情報を取得したことにより前記流体圧回路を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする免震システム。
【請求項４】
前記流体圧シリンダは、前記ピストンヘッドの位置を検出する位置センサを有し、
前記流体圧回路は、
前記作動流体を貯留するタンクと、
前記タンクから前記作動流体を送り出すポンプと、
前記流体圧回路内の圧力を保持するためのアキュムレータと、
前記タンク、前記ポンプ、前記アキュムレータ及び前記流体圧シリンダ間で前記作動流体を給排可能に連通する配管と、
前記流体圧シリンダと前記アキュムレータの間の前記配管を開閉する主バルブと、
前記流体圧シリンダと前記ポンプの間の前記配管が開閉するように設置される第１バルブと、
前記アキュムレータと前記ポンプの間の前記配管が開閉するように設置される第２バルブと、
前記流体圧シリンダと前記主バルブと前記第１バルブとの間の前記配管の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記アキュムレータと前記主バルブと前記第２バルブとの間の圧力を検出する第２圧力センサと、
を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の免震システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記ピストンヘッドが予め定めた範囲外に位置することを前記位置センサが検出した場合、前記ピストンヘッドが予め定めた範囲内に位置するように、前記第１バルブを作動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の免震システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１圧力センサの計測値と前記第２圧力センサの計測値との差異が予め定めた範囲外にあることを検出した場合、前記第１圧力センサの計測値と前記第２圧力センサの計測値との差異が予め定めた範囲内となるように、前記第２バルブを作動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の免震システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記地震情報取得部が予め定めた大きさ以上の振動を検知した場合、前記主バルブを作動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の免震システム。
【請求項８】
請求項４に記載の免震システムを用いた免震方法であって、
前記位置センサが検出した前記ピストンヘッドの位置が予め定めた範囲内か否かを判定するステップと、
前記位置センサが検出した前記ピストンヘッドの位置が予め定めた範囲内でない場合に、前記第１バルブを作動させるステップと、
前記第１圧力センサの計測値と前記第２圧力センサの計測値との差異が予め定めた範囲内か否かを判定するステップと、
前記第１圧力センサの計測値と前記第２圧力センサの計測値との差異が予め定めた範囲内でない場合に、前記第２バルブを作動させるステップと、
前記地震情報取得部が予め定めた大きさ以上の地震情報を取得したか否かを判定するステップと、
前記地震情報取得部が予め定めた大きさ以上の地震情報を取得した場合に、前記主バルブを作動させるステップと、
を有する
ことを特徴とする免震方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を免震する免震装置、免震システム及び免震方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から建築物の基礎部分に積層ゴムまたは滑り支承等の免震装置を装備し、巨大地震による被害を低減する対策がなされている。現在、主流の方式は、水平方向のみの振動を低減する用途で用いられている。これに対して、近年の研究では、天井崩落または梁－柱接合部の破壊の要因として、鉛直方向の地震動も問題視されるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、荷重支持支点があたかも長周期振子の末端であるかのように動く支持装置により建物及び物体を支持し、仮想振子を実現することで鉛直方向の免震をすることが可能な技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許３６４６９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鉛直方向の免震は、建築物の巨大な荷重を支持しつつ、地震時には柔軟に動作する必要があるが、特許文献１に記載の技術は、仮想振子の動きであるため、鉛直方向へ動くまでに時間がかかり、鉛直方向の動きに対して迅速な免震をすることができなかった。
【０００６】
本発明は、３次元方向の動きに対して迅速な免震をすることができる免震装置、免震システム及び免震方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる免震装置は、
基礎に設置されるフレームと、
免震対象を載置する対象載置部と、
前記フレームと前記対象載置部の間に設置される流体圧シリンダと、
前記流体圧シリンダの一端を前記フレームに取り付け、前記流体圧シリンダの他端を前記対象載置部に取り付けるシリンダ取付部と、
を備え、
前記フレームに対して複数の前記流体圧シリンダを並列に連結して前記対象載置部を懸架するパラレルリンク機構を構成する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このような免震装置によれば、３次元方向の動きに対して迅速な免震をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の免震装置の一例の斜視図を示す。
本実施形態の免震装置の一例の正面図を示す。
本実施形態の免震装置の一例の平面図を示す。
本実施形態の免震装置の油圧シリンダの一例を示す。
本実施形態の免震装置を建築物に用いた一例を示す。
本実施形態の免震システムの一例を示す。
本実施形態の免震システムの待機状態の一例を示す。
本実施形態の免震システムの第１準備状態の一例を示す。
本実施形態の免震システムの第２準備状態の一例を示す。
本実施形態の免震システムの第３準備状態の一例を示す。
本実施形態の免震システムの第４準備状態の一例を示す。
本実施形態の免震システムの地震発生時の一例を示す。
本実施形態の免震システムの作動の一例を示す。
本実施形態の免震システム１０を用いた免震方法のフローチャートの一例を示す。
本実施形態の免震システムの免震効果の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。なお、本実施形態の免震装置１は、流体圧シリンダとして油圧シリンダ４を用いているが、作動流体として水又は防錆剤を溶かしたエマルションオイル等の非圧縮性流体で代替してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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