免震システムのロッキング防止装置
【課題】簡単且つ安価な構成にてシリンダ連結体に備える複数のロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの位置調整が容易にでき且つ連結ロッドへの急激な移動負荷に対しては抵抗してロッキングを防止できるようにする。
【解決手段】免震対象物下部の複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で連結して免震対象物周縁に配置したシリンダ連結体２６と、シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置４１と、免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置とからなる免震システムのロッキング防止装置４１であって、シリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６に、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通する小口５１を形成する。
【解決手段】免震対象物下部の複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で連結して免震対象物周縁に配置したシリンダ連結体２６と、シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置４１と、免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置とからなる免震システムのロッキング防止装置４１であって、シリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６に、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通する小口５１を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単且つ安価な構成にてシリンダ連結体に備える複数のロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの位置調整が容易にでき且つ連結ロッドへの急激な移動負荷に対しては抵抗してロッキングを防止できるようにした免震システムのロッキング防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビル或いは原子炉発電設備等のような大重量の免震対象物を免震する装置としては、荷重支持シリンダの液圧室を空気アキュムレータに接続した構成の液圧免震装置（３次元免震装置）が提案されており、この種の液圧免震装置としては特許文献１に示すものがある。
【０００３】
図６は、特許文献１に開示された液圧免震装置を示しており、基礎１上に、薄いゴム２ａと薄い鋼板２ｂを積層して横方向（水平方向）の免震を行うようにした積層ゴム２を固定し、該積層ゴム２の上部に荷重支持シリンダ３を積み重ねて固定した複合体３９を構成している。該複合体３９の荷重支持シリンダ３は、免震を行う免震対象物４の底面に下方に突出するよう固定した例えば略球形のスイベル５に上端が嵌合したピストン６を有しており、該ピストン６を包囲するシリンダ７の内部底面と前記ピストン６の下端との間にはシリンダ加圧室８が形成されており、該シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続することによって液圧免震装置Ｍを構成している。図中１３はピストン６とシリンダ７のシール材である。
【０００４】
前記シリンダ加圧室８には油等の作動液が供給してあり、また、アキュムレータ１０には可撓区画壁１１によりガス室が形成してあり、前記シリンダ加圧室８の作動液が作動液配管９によりアキュムレータに導かれてガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようになっている。前記アキュムレータ１０は、図６に示す如く固定部材１４によって免震対象物４側に固定する場合と、図示しないが固定部材によって基礎１側に固定する場合とがある。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複合体３９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、他の方式にて液圧免震装置Ｍの傾きを吸収するようにしたものもある。
【０００５】
前記液圧免震装置Ｍは、図７に示すように免震対象物４の下部に多数規則的に配置しており、免震対象物４の重量は各液圧免震装置Ｍのスイベル５及びピストン６を介してシリンダ加圧室８の作動液に伝えられ、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。前記免震対象物４の重量により加圧されたシリンダ加圧室８内の作動液は作動液配管９によりアキュムレータ１０に伝えられ、可撓区画壁１１を介してガス室１２の空気を圧縮することにより、前記免震対象物４を一定の高さに保持するようになっている。
【０００６】
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に対して上下動し、シリンダ加圧室８の間隔が減少する動き（基礎１が上昇）のときにはシリンダ加圧室８の作動液がアキュムレータ１０に供給され、また、シリンダ加圧室８の間隔が増加する動き（基礎１が下降）のときにはアキュムレータ１０の作動液がシリンダ加圧室８に供給されるように作用し、この時、作動液配管９の流動抵抗によって振動の衝撃が減衰され、且つアキュムレータ１０のガス室１２の空気の圧縮弾性によって免震対象物４は軟らかく支持される。従って、アキュムレータ１０に接続された荷重支持シリンダ３は、基礎１の縦方向の振動の緩衝のみに有効に作用する。
【０００７】
また、地震の発生によって基礎１が横方向に振動した場合には、その動きに応じて積層ゴム２が横方向に撓んで変形し、これにより、免震対象物４は横方向に免震される。基礎１が横方向に移動すると荷重支持シリンダ３に対して積層ゴム２が横方向にずれて変形するために複合体３９が傾く力を受けることになるが、この傾きに対しては、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発生するのを防止している。従って、上記したように、シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続した荷重支持シリンダ３と積層ゴム２とからなる液圧免震装置Ｍによれば３次元免震が可能となる。
【０００８】
一方、図６に示したような液圧免震装置Ｍを図７に示すように免震対象物４の下部に多数配置した構成としても、図１１に示す如く重心が高い位置にある免震対象物４を免震する場合には、地震によって免震対象物４がロッキング（前後或いは左右方向等への揺動）を起こすことが考えられ、ロッキングが生じた際には、免震対象物４の下部中心に配置した液圧免震装置Ｍに比して外周部に配置した液圧免震装置Ｍのシリンダ７がピストン６に対してより大きなストロークで上下に作動することになる。
【０００９】
しかし、このように大きなストロークで上下に作動することが許容でき、しかも免震対象物４を柔らかく支持できる液圧免震装置Ｍの設計は非常に困難であり、装置構成も非常に大型になってしまうという問題がある。
【００１０】
この問題を解決するために、前記特許文献１では、図７〜図１０に示す如く、免震対象物４の下部に前記したように複数の液圧免震装置Ｍを配置した上で、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を備えて免震システムを構成している。
【００１１】
前記ロッキング防止装置４１は、図７に示す如く、両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成のシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁下部に沿って配置しており、免震対象物４が矩形の場合には周縁の各４辺に沿って配置している。
【００１２】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図８に示す如く、積層ゴム２と荷重支持シリンダ３とを一体に積み重ねた構成の複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置している。尚、図８に示す複合体３９は、基礎１上に積層ゴム２を固定する一方、荷重支持シリンダ３のシリンダ７を免震対象物４の下面に固定し、前記荷重支持シリンダ３のピストン６に嵌合したスイベル５を有する固定部材５ａを前記積層ゴム２に固定した場合を示している。図中４０はピストン６の外周に設けられた摺動部材である。
【００１３】
シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置した複合体３９は、例えば図７に示すように４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画し、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、図１０に示す如く１つの集合配管２０に集合して、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続している。この時、前記作動液配管９は、図７に示す如く、外周部に配置するシリンダ連結体２６に沿って回転する方向において各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６の同じ側（例えば回転方向前側）の液室Ａに夫々接続している。
【００１４】
更に、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、図９に示すように、内部に可撓区画壁１１を有して液室Ｂの作動液によってガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようにしたアキュムレータ２５を接続している。又、図示例では、上記アキュムレータ２５のガス室１２には、連絡管２８を介して補助アキュムレータ２９が接続してあり、前記連絡管２８には流路断面積を設定できるようにした絞り３０が設けられている。尚、上記補助アキュムレータ２９は備えなくてもよい。
【００１５】
更に、前記液室Ａに連通している集合配管２０の夫々には、図１０に示す如く、液圧装置２１から所定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２３を介して供給されて免震対象物４の傾きなどに対する設定・調整が行えるようになっている。尚、液圧配管２３は各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一側の液室Ａに直接接続されていてもよい。また、前記各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、前記液圧装置２１からの一定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２４を介して供給されている。
【００１６】
前記シリンダ連結体２６により免震対象物４のロッキングを防止するためには、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間に、一方の連結ロッド１７の押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッド１７に押し引きとして伝える（免震対象物４の周縁に沿って配置した各連結ロッド１７が平面的に同方向に回転するように移動させる）ための移動同期装置（角つなぎ機構）を備える必要がある。
【００１７】
このために、図７では、免震対象物４のコーナ部における連結ロッド１７の互いの端部に接続シリンダ３１，３２を取り付け、該接続シリンダ３１，３２の間を配管３３，３４で接続した移動同期装置１８を構成しており、１つの連結ロッド１７が一方向に押されると、この動きが前記移動同期装置１８により９０゜向きが変えられて他方の連結ロッド１７が一方向に押されるようになっている。
【００１８】
前記移動同期装置１８で接続されたシリンダ連結体２６は、免震対象物４の周縁に沿って無端状に構成されていてもよく、又は１箇所が切断された一筆書き状に構成されていてもよい。
【００１９】
図７に示したように、免震対象物４の下部に多数の液圧免震装置Ｍを配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、免震対象物４は液圧免震装置Ｍにより３次元免震されると共に、ロッキング防止装置４１によってロッキングが防止される。
【００２０】
地震によって免震対象物４がロッキングを起こそうとした場合には、例えば図７の左辺の荷重支持シリンダ３のピストン６（図８）は上昇し、前記左辺と平行な図示しない右辺の荷重支持シリンダ３のピストン６は下降するように移動しようとする。この時、ピストン６が上昇しようとする側（図７の左側）では荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８の作動液圧が高められて作動液配管９によりロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａに作動液が供給されて連結ロッド１７を図７の矢印方向に移動させる力が働く。この力は移動同期装置１８を介して相互に伝達されている外周部の連結ロッド１７全体を時計回りに動かそうとする力として作用する。逆に、前記荷重支持シリンダ３のピストン６が下降しようとする側（図示しないが図７の右側）では、前記シリンダ加圧室８は作動液配管９を介してロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａの作動液を吸引することになるため、外周部の連結ロッド１７全体を反時計回りに動かそうとする力を発生させることとなる。このように、ロッキング防止装置４１は、免震対象物４がロッキングを起こそうとしても、上昇側と下降側で拮抗する力が連結ロッド１７に作用するように構成されていることにより、免震対象物４のロッキングを防止する。
【００２１】
一方、免震対象物４がロッキングを伴わない上下振動を行う場合は、外周部の連結ロッド１７全体が同一回転方向に動き、ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ｂに接続されたアキュムレータ１０のガス室１２内の空気を均一に加圧／減圧することになるので、空気の圧縮弾性による軟らかい支持と作動液及び空気の流体抵抗による減衰が実現される。
【特許文献１】特開２００３−２０６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図７に示したように従来の免震システムにおいては、免震対象物４の下部に図６に示す構成の液圧免震装置Ｍを多数配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置して、免震対象物４の３次元免震とロッキングの防止とを行うようにしているが、前記液圧免震装置Ｍは複雑な構成を有していて高価であり、原子炉設備等においてはこの高価な液圧免震装置Ｍを非常に多数設置する必要があるために、免震システム全体が非常に高価になるという問題がある。
【００２３】
更に、前記ロッキング防止装置４１のシリンダ連結体２６に多数備えられるロッキング抑制シリンダ１５は、免震対象物４の設置時には、図１０に示すように、液圧装置２１の作動液をマニホールド２２から液圧配管２３を介して液室Ａに供給すると共に、液圧配管２４を介して液室Ｂに供給してロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の位置調整を行う必要がある。即ち、液室Ａに作動液配管９で接続された複合体３９の荷重支持シリンダ３におけるシリンダ加圧室８（図８）の液圧と、アキュムレータ２５の液圧とがバランスした状態でピストン１６の位置がロッキング抑制シリンダ１５の略中央の所定位置になるように、ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の位置を調整する。
【００２４】
この時、ロッキングの発生時に前記シリンダ加圧室８の液圧を確実にアキュムレータ２５に伝えてロッキング防止を行うには、前記各ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ａと液室Ｂの液圧が同一圧となるように予め調整しておく必要があるが、この圧力調整を多数のロッキング抑制シリンダ１５に対して行うのは非常に大変な作業である。
【００２５】
また、免震対象物４の重量の偏りのために免震対象物４が傾く場合があり、この場合には、液圧免震装置Ｍの圧力を調整して免震対象物４が水平になるように調節しているが、この傾きの調整時に前記ロッキング抑制シリンダ１５が抵抗とならないように、各ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ａと液室Ｂの圧力を開放する必要があるが、この圧力の開放も非常に大変な作業である。
【００２６】
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、簡単且つ安価な構成にてシリンダ連結体に備える複数のロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの位置調整が容易にでき且つ連結ロッドへの急激な移動負荷に対しては抵抗してロッキングを防止できるようにした免震システムのロッキング防止装置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】
【００２７】
請求項１の発明は、免震対象物の下部に設けた複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより連結して免震対象物の周縁に沿って配置したシリンダ連結体と、該シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置と、
免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置と
からなる免震システムの前記ロッキング防止装置であって、
前記シリンダ連結体における各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を流量を制限して連通し得る制限連通手段を備えたことを特徴とする免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００２８】
請求項２の発明は、前記３次元免震装置が、空気バネ免震装置であることを特徴とする請求項１に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００２９】
請求項３の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００３０】
請求項４の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００３１】
請求項５の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の免震システムのロッキング防止装置によれば、免震対象物の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置を配置し、免震対象物の周縁には複合体とアキュムレータに接続されたシリンダ連結体と、該シリンダ連結体のロッド端部間を連結する移動同期装置とを備えたロッキング防止装置を配置したので、免震対象物の３次元免震とロッキングの防止とを同時に効果的に行うことができ、この時、前記空気バネ免震装置は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、多数の空気バネ免震装置を設置する必要がある特に原子炉設備のような大重量の免震対象物を支持する免震システムのロッキング防止装置においては、免震システムのロッキング防止装置の全体価格を従来に比して大幅に低減できる効果がある。
【００３３】
更に、各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口からなる制限連通手段を備えたので、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が小口を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の圧力が同一に保持される。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【００３４】
また、制限連通手段を、ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とで構成したので、ロッキング防止を行う通常時に開閉弁を閉塞しておくと、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が小口を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダと連結ロッドが静的に相対移動する時に開閉弁を開けると、ピストンの両側の液室の液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【００３５】
また、制限連通手段を、ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とで構成したので、ロッキング防止を行う通常時に調整弁の流量を小さく絞っておくと、ロッキングの発生による急激な液の流動は調整弁で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が調整弁を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダと連結ロッドが静的に相対移動する時に調整弁を大きく開けると、ピストンの両側の液室の液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。
【００３７】
図１〜図５は、本発明の免震システムのロッキング防止装置の一例を示すもので、図１は本発明のロッキング防止装置を構成するシリンダ連結体の１つのロッキング抑制シリンダの一例を示す断面図、図２はロッキング抑制シリンダの他の例を示す断面図、図３はロッキング抑制シリンダの更に他の例を示す断面図、図４はロッキング防止装置と空気バネ免震装置による３次元免震装置とからなる免震システムの一例を示すコーナ部の平面図、図５は本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図であり、図６〜図１１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。
【００３８】
本発明の免震システムのロッキング防止装置は、図４に示す如く、免震対象物４の周縁より内側の下部に、免震対象物４を基礎１上に支持するための３次元免震装置を配置する。図４では、３次元免震装置として図５に示すような構成を有する多数の空気バネ免震装置４２を規則的に配置した場合を示しているが、図６に示した液圧免震装置Ｍ或いはその他の３次元免震が可能な装置を配置するようにしても良い。
【００３９】
前記空気バネ免震装置４２は、図５に示す如く、積層ゴム２からなる水平免震手段４３と空気ばね室４４ａ，４４ｂからなる垂直免震手段４５とを直列に連結している。垂直免震手段４５は、補助タンクとしての空気ばね室４４ａを備えた作動体４６に嵌合して昇降する外筒４７を備えており、外筒４７の内部には、空気ばね室４４ｂを画成するダイヤフラム４８が備えてあり、ダイヤフラム４８内に画成された空気ばね室４４ｂは前記補助タンクとしての空気ばね室４４ａとオリフィス４５ａを介して連通している。図５中５５は、空気圧配管５６を介して前記空気バネ免震装置４２の空気バネ室４４ｂに接続した空気圧縮機である。
【００４０】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図４に示す如くロッキング防止装置４１を配置する。ロッキング防止装置４１は、前記図７と同様に両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成を有するシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁（四周）下部に配置している。更に、図８の構成を有する複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置し、この複合体３９を４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画して、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続し、また、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂにアキュムレータ２５を接続している。更に、免震対象物４のコーナ部において、前記各シリンダ連結体２６の端部間を移動同期装置１８で連結し、これによりロッキング防止装置４１を構成している。
【００４１】
上記したように、免震対象物４の周縁下部の内側に配置した複数の空気バネ免震装置４２と、免震対象物４の周縁下部に沿って配置したロッキング防止装置４１とで構成した免震システムにより、免震対象物４は３次元免震されると同時にロッキングが防止される。
【００４２】
しかし、前記ロッキング防止装置４１を構成するシリンダ連結体２６の複数のロッキング抑制シリンダ１５は、免震対象物４の設置時等における免震対象物４の傾き調整時、或いは温度変化によりロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を挟む液室Ａ，Ｂの液圧が変動した場合には、前記液室Ａ，Ｂを連通させてロッキング抑制シリンダ１５に対する連結ロッド１７の移動を許容し、また、免震対象物４のロッキング発生時には急激な液の流動を抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果を発揮する構成とする必要がある。
【００４３】
このため、本発明では、図１〜図３に示すように、シリンダ連結体２６に複数備えられる各ロッキング抑制シリンダ１５に、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを流量を制限して連通するようにした制限連通手段５０を備えている。
【００４４】
図１の制限連通手段５０は、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにピストン１６に小口５１を形成した場合を示す。この小口５１は、ロッキングの発生による急激な液の流動は抑えてロッキングの抑制効果を発揮し、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の静的な相対移動に対しては液を少量ずつ流すことで抑制効果を発揮させない大きさとする。
【００４５】
図２に示す制限連通手段５０は、前記図１に示したピストン１６に小口５１を形成する構成に加えて、ロッキング抑制シリンダ１５の外部に、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを、該液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の移動を遮断できる開閉弁５３とにより構成している。尚、連通管５２は、ロッキング抑制シリンダ１５に接続している液圧配管２３，２４、及び作動液配管９、並びにアキュムレータ２５に接続する配管と干渉しない位置に設けている。
【００４６】
図３に示す制限連通手段５０は、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを、該液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の遮断と流量調節とが可能な調整弁５４とにより構成している。
【００４７】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００４８】
図４に示すように、免震対象物４の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置４２を配置し、免震対象物４の周縁下部には複数の複合体３９と、シリンダ連結体２６と、各シリンダ連結体２６における免震対象物４のコーナ部の端部間を連結する移動同期装置１８とからなるロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、安価な構成によって、空気バネ免震装置４２による免震対象物４の３次元免震と、ロッキング防止装置４１による免震対象物４のロッキング防止とを同時に効果的に達成することができる。
【００４９】
この時、ロッキング防止装置４１を構成するシリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５に、図１の如く、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにした小口５１をピストン１６に形成した制限連通手段５０としているので、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口５１で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が小口５１を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの圧力が同一に保持される。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５０】
また、図２では、制限連通手段５０を、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにピストン１６に備えた小口５１と、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の移動を遮断できる開閉弁５３とで構成しており、ロッキング防止を行う通常時には開閉弁５３は閉塞しておく。図２の構成によれば、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口５１で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が小口５１を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７が静的に相対移動する時に開閉弁５３を開けると、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５１】
また、図３では、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁５４とで制限連通手段５０を構成しており、免震対象物４のロッキング防止を行う通常時は、調整弁５４の開度は小さく絞っておく。図３の構成によれば、ロッキングの発生による急激な液の流動は調整弁５４で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が調整弁５４を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７が静的に相対移動する時に調整弁５４を大きく開けると、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のロッキング防止装置における制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの一例を示す断面図である。
【図２】他の制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの断面図である。
【図３】更に他の制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの断面図である。
【図４】ロッキング防止装置と空気バネ免震装置による３次元免震装置とからなる免震システムの一例を示すコーナ部の平面図である。
【図５】本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図である。
【図６】従来の液圧免震装置の一例を示す切断側面図である。
【図７】従来の免震システムの一例を示す平面図である。
【図８】本発明にも用いられる従来の複合体の構成を示す切断側面図である。
【図９】ロッキング防止装置の一部を示す切断側面図である。
【図１０】従来のロッキング防止装置の液圧系統図である。
【図１１】従来の液圧免震装置を備えた免震対象物においてロッキングが生じる状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
４ 免震対象物
８ シリンダ加圧室
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ ロッキング抑制シリンダ
１６ ピストン
１７ 連結ロッド
１８ 移動同期装置
２５ アキュムレータ
２６ シリンダ連結体
３９ 複合体
４１ ロッキング防止装置
４２ 空気バネ免震装置（３次元免震装置）
５０ 制限連通手段
５１ 小口
５２ 連通管
５３ 開閉弁
５４ 調整弁
Ａ，Ｂ 液室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単且つ安価な構成にてシリンダ連結体に備える複数のロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの位置調整が容易にでき且つ連結ロッドへの急激な移動負荷に対しては抵抗してロッキングを防止できるようにした免震システムのロッキング防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビル或いは原子炉発電設備等のような大重量の免震対象物を免震する装置としては、荷重支持シリンダの液圧室を空気アキュムレータに接続した構成の液圧免震装置（３次元免震装置）が提案されており、この種の液圧免震装置としては特許文献１に示すものがある。
【０００３】
図６は、特許文献１に開示された液圧免震装置を示しており、基礎１上に、薄いゴム２ａと薄い鋼板２ｂを積層して横方向（水平方向）の免震を行うようにした積層ゴム２を固定し、該積層ゴム２の上部に荷重支持シリンダ３を積み重ねて固定した複合体３９を構成している。該複合体３９の荷重支持シリンダ３は、免震を行う免震対象物４の底面に下方に突出するよう固定した例えば略球形のスイベル５に上端が嵌合したピストン６を有しており、該ピストン６を包囲するシリンダ７の内部底面と前記ピストン６の下端との間にはシリンダ加圧室８が形成されており、該シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続することによって液圧免震装置Ｍを構成している。図中１３はピストン６とシリンダ７のシール材である。
【０００４】
前記シリンダ加圧室８には油等の作動液が供給してあり、また、アキュムレータ１０には可撓区画壁１１によりガス室が形成してあり、前記シリンダ加圧室８の作動液が作動液配管９によりアキュムレータに導かれてガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようになっている。前記アキュムレータ１０は、図６に示す如く固定部材１４によって免震対象物４側に固定する場合と、図示しないが固定部材によって基礎１側に固定する場合とがある。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複合体３９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、他の方式にて液圧免震装置Ｍの傾きを吸収するようにしたものもある。
【０００５】
前記液圧免震装置Ｍは、図７に示すように免震対象物４の下部に多数規則的に配置しており、免震対象物４の重量は各液圧免震装置Ｍのスイベル５及びピストン６を介してシリンダ加圧室８の作動液に伝えられ、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。前記免震対象物４の重量により加圧されたシリンダ加圧室８内の作動液は作動液配管９によりアキュムレータ１０に伝えられ、可撓区画壁１１を介してガス室１２の空気を圧縮することにより、前記免震対象物４を一定の高さに保持するようになっている。
【０００６】
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に対して上下動し、シリンダ加圧室８の間隔が減少する動き（基礎１が上昇）のときにはシリンダ加圧室８の作動液がアキュムレータ１０に供給され、また、シリンダ加圧室８の間隔が増加する動き（基礎１が下降）のときにはアキュムレータ１０の作動液がシリンダ加圧室８に供給されるように作用し、この時、作動液配管９の流動抵抗によって振動の衝撃が減衰され、且つアキュムレータ１０のガス室１２の空気の圧縮弾性によって免震対象物４は軟らかく支持される。従って、アキュムレータ１０に接続された荷重支持シリンダ３は、基礎１の縦方向の振動の緩衝のみに有効に作用する。
【０００７】
また、地震の発生によって基礎１が横方向に振動した場合には、その動きに応じて積層ゴム２が横方向に撓んで変形し、これにより、免震対象物４は横方向に免震される。基礎１が横方向に移動すると荷重支持シリンダ３に対して積層ゴム２が横方向にずれて変形するために複合体３９が傾く力を受けることになるが、この傾きに対しては、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発生するのを防止している。従って、上記したように、シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続した荷重支持シリンダ３と積層ゴム２とからなる液圧免震装置Ｍによれば３次元免震が可能となる。
【０００８】
一方、図６に示したような液圧免震装置Ｍを図７に示すように免震対象物４の下部に多数配置した構成としても、図１１に示す如く重心が高い位置にある免震対象物４を免震する場合には、地震によって免震対象物４がロッキング（前後或いは左右方向等への揺動）を起こすことが考えられ、ロッキングが生じた際には、免震対象物４の下部中心に配置した液圧免震装置Ｍに比して外周部に配置した液圧免震装置Ｍのシリンダ７がピストン６に対してより大きなストロークで上下に作動することになる。
【０００９】
しかし、このように大きなストロークで上下に作動することが許容でき、しかも免震対象物４を柔らかく支持できる液圧免震装置Ｍの設計は非常に困難であり、装置構成も非常に大型になってしまうという問題がある。
【００１０】
この問題を解決するために、前記特許文献１では、図７〜図１０に示す如く、免震対象物４の下部に前記したように複数の液圧免震装置Ｍを配置した上で、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を備えて免震システムを構成している。
【００１１】
前記ロッキング防止装置４１は、図７に示す如く、両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成のシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁下部に沿って配置しており、免震対象物４が矩形の場合には周縁の各４辺に沿って配置している。
【００１２】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図８に示す如く、積層ゴム２と荷重支持シリンダ３とを一体に積み重ねた構成の複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置している。尚、図８に示す複合体３９は、基礎１上に積層ゴム２を固定する一方、荷重支持シリンダ３のシリンダ７を免震対象物４の下面に固定し、前記荷重支持シリンダ３のピストン６に嵌合したスイベル５を有する固定部材５ａを前記積層ゴム２に固定した場合を示している。図中４０はピストン６の外周に設けられた摺動部材である。
【００１３】
シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置した複合体３９は、例えば図７に示すように４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画し、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、図１０に示す如く１つの集合配管２０に集合して、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続している。この時、前記作動液配管９は、図７に示す如く、外周部に配置するシリンダ連結体２６に沿って回転する方向において各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６の同じ側（例えば回転方向前側）の液室Ａに夫々接続している。
【００１４】
更に、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、図９に示すように、内部に可撓区画壁１１を有して液室Ｂの作動液によってガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようにしたアキュムレータ２５を接続している。又、図示例では、上記アキュムレータ２５のガス室１２には、連絡管２８を介して補助アキュムレータ２９が接続してあり、前記連絡管２８には流路断面積を設定できるようにした絞り３０が設けられている。尚、上記補助アキュムレータ２９は備えなくてもよい。
【００１５】
更に、前記液室Ａに連通している集合配管２０の夫々には、図１０に示す如く、液圧装置２１から所定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２３を介して供給されて免震対象物４の傾きなどに対する設定・調整が行えるようになっている。尚、液圧配管２３は各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一側の液室Ａに直接接続されていてもよい。また、前記各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、前記液圧装置２１からの一定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２４を介して供給されている。
【００１６】
前記シリンダ連結体２６により免震対象物４のロッキングを防止するためには、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間に、一方の連結ロッド１７の押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッド１７に押し引きとして伝える（免震対象物４の周縁に沿って配置した各連結ロッド１７が平面的に同方向に回転するように移動させる）ための移動同期装置（角つなぎ機構）を備える必要がある。
【００１７】
このために、図７では、免震対象物４のコーナ部における連結ロッド１７の互いの端部に接続シリンダ３１，３２を取り付け、該接続シリンダ３１，３２の間を配管３３，３４で接続した移動同期装置１８を構成しており、１つの連結ロッド１７が一方向に押されると、この動きが前記移動同期装置１８により９０゜向きが変えられて他方の連結ロッド１７が一方向に押されるようになっている。
【００１８】
前記移動同期装置１８で接続されたシリンダ連結体２６は、免震対象物４の周縁に沿って無端状に構成されていてもよく、又は１箇所が切断された一筆書き状に構成されていてもよい。
【００１９】
図７に示したように、免震対象物４の下部に多数の液圧免震装置Ｍを配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、免震対象物４は液圧免震装置Ｍにより３次元免震されると共に、ロッキング防止装置４１によってロッキングが防止される。
【００２０】
地震によって免震対象物４がロッキングを起こそうとした場合には、例えば図７の左辺の荷重支持シリンダ３のピストン６（図８）は上昇し、前記左辺と平行な図示しない右辺の荷重支持シリンダ３のピストン６は下降するように移動しようとする。この時、ピストン６が上昇しようとする側（図７の左側）では荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８の作動液圧が高められて作動液配管９によりロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａに作動液が供給されて連結ロッド１７を図７の矢印方向に移動させる力が働く。この力は移動同期装置１８を介して相互に伝達されている外周部の連結ロッド１７全体を時計回りに動かそうとする力として作用する。逆に、前記荷重支持シリンダ３のピストン６が下降しようとする側（図示しないが図７の右側）では、前記シリンダ加圧室８は作動液配管９を介してロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａの作動液を吸引することになるため、外周部の連結ロッド１７全体を反時計回りに動かそうとする力を発生させることとなる。このように、ロッキング防止装置４１は、免震対象物４がロッキングを起こそうとしても、上昇側と下降側で拮抗する力が連結ロッド１７に作用するように構成されていることにより、免震対象物４のロッキングを防止する。
【００２１】
一方、免震対象物４がロッキングを伴わない上下振動を行う場合は、外周部の連結ロッド１７全体が同一回転方向に動き、ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ｂに接続されたアキュムレータ１０のガス室１２内の空気を均一に加圧／減圧することになるので、空気の圧縮弾性による軟らかい支持と作動液及び空気の流体抵抗による減衰が実現される。
【特許文献１】特開２００３−２０６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図７に示したように従来の免震システムにおいては、免震対象物４の下部に図６に示す構成の液圧免震装置Ｍを多数配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置して、免震対象物４の３次元免震とロッキングの防止とを行うようにしているが、前記液圧免震装置Ｍは複雑な構成を有していて高価であり、原子炉設備等においてはこの高価な液圧免震装置Ｍを非常に多数設置する必要があるために、免震システム全体が非常に高価になるという問題がある。
【００２３】
更に、前記ロッキング防止装置４１のシリンダ連結体２６に多数備えられるロッキング抑制シリンダ１５は、免震対象物４の設置時には、図１０に示すように、液圧装置２１の作動液をマニホールド２２から液圧配管２３を介して液室Ａに供給すると共に、液圧配管２４を介して液室Ｂに供給してロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の位置調整を行う必要がある。即ち、液室Ａに作動液配管９で接続された複合体３９の荷重支持シリンダ３におけるシリンダ加圧室８（図８）の液圧と、アキュムレータ２５の液圧とがバランスした状態でピストン１６の位置がロッキング抑制シリンダ１５の略中央の所定位置になるように、ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の位置を調整する。
【００２４】
この時、ロッキングの発生時に前記シリンダ加圧室８の液圧を確実にアキュムレータ２５に伝えてロッキング防止を行うには、前記各ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ａと液室Ｂの液圧が同一圧となるように予め調整しておく必要があるが、この圧力調整を多数のロッキング抑制シリンダ１５に対して行うのは非常に大変な作業である。
【００２５】
また、免震対象物４の重量の偏りのために免震対象物４が傾く場合があり、この場合には、液圧免震装置Ｍの圧力を調整して免震対象物４が水平になるように調節しているが、この傾きの調整時に前記ロッキング抑制シリンダ１５が抵抗とならないように、各ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ａと液室Ｂの圧力を開放する必要があるが、この圧力の開放も非常に大変な作業である。
【００２６】
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、簡単且つ安価な構成にてシリンダ連結体に備える複数のロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの位置調整が容易にでき且つ連結ロッドへの急激な移動負荷に対しては抵抗してロッキングを防止できるようにした免震システムのロッキング防止装置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】
【００２７】
請求項１の発明は、免震対象物の下部に設けた複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより連結して免震対象物の周縁に沿って配置したシリンダ連結体と、該シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置と、
免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置と
からなる免震システムの前記ロッキング防止装置であって、
前記シリンダ連結体における各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を流量を制限して連通し得る制限連通手段を備えたことを特徴とする免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００２８】
請求項２の発明は、前記３次元免震装置が、空気バネ免震装置であることを特徴とする請求項１に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００２９】
請求項３の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００３０】
請求項４の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【００３１】
請求項５の発明は、前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置、に係るものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の免震システムのロッキング防止装置によれば、免震対象物の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置を配置し、免震対象物の周縁には複合体とアキュムレータに接続されたシリンダ連結体と、該シリンダ連結体のロッド端部間を連結する移動同期装置とを備えたロッキング防止装置を配置したので、免震対象物の３次元免震とロッキングの防止とを同時に効果的に行うことができ、この時、前記空気バネ免震装置は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、多数の空気バネ免震装置を設置する必要がある特に原子炉設備のような大重量の免震対象物を支持する免震システムのロッキング防止装置においては、免震システムのロッキング防止装置の全体価格を従来に比して大幅に低減できる効果がある。
【００３３】
更に、各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口からなる制限連通手段を備えたので、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が小口を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の圧力が同一に保持される。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【００３４】
また、制限連通手段を、ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とで構成したので、ロッキング防止を行う通常時に開閉弁を閉塞しておくと、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が小口を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダと連結ロッドが静的に相対移動する時に開閉弁を開けると、ピストンの両側の液室の液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【００３５】
また、制限連通手段を、ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とで構成したので、ロッキング防止を行う通常時に調整弁の流量を小さく絞っておくと、ロッキングの発生による急激な液の流動は調整弁で抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮され、また、免震対象物の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダと連結ロッドとの静的な相対移動に対しては、液が調整弁を少量ずつ流れることにより抑制効果が発揮されることなくピストンの両側の液室の液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダと連結ロッドが静的に相対移動する時に調整弁を大きく開けると、ピストンの両側の液室の液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストンの両側の液室の液圧を同一に保持するための調整作業を省略できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。
【００３７】
図１〜図５は、本発明の免震システムのロッキング防止装置の一例を示すもので、図１は本発明のロッキング防止装置を構成するシリンダ連結体の１つのロッキング抑制シリンダの一例を示す断面図、図２はロッキング抑制シリンダの他の例を示す断面図、図３はロッキング抑制シリンダの更に他の例を示す断面図、図４はロッキング防止装置と空気バネ免震装置による３次元免震装置とからなる免震システムの一例を示すコーナ部の平面図、図５は本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図であり、図６〜図１１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。
【００３８】
本発明の免震システムのロッキング防止装置は、図４に示す如く、免震対象物４の周縁より内側の下部に、免震対象物４を基礎１上に支持するための３次元免震装置を配置する。図４では、３次元免震装置として図５に示すような構成を有する多数の空気バネ免震装置４２を規則的に配置した場合を示しているが、図６に示した液圧免震装置Ｍ或いはその他の３次元免震が可能な装置を配置するようにしても良い。
【００３９】
前記空気バネ免震装置４２は、図５に示す如く、積層ゴム２からなる水平免震手段４３と空気ばね室４４ａ，４４ｂからなる垂直免震手段４５とを直列に連結している。垂直免震手段４５は、補助タンクとしての空気ばね室４４ａを備えた作動体４６に嵌合して昇降する外筒４７を備えており、外筒４７の内部には、空気ばね室４４ｂを画成するダイヤフラム４８が備えてあり、ダイヤフラム４８内に画成された空気ばね室４４ｂは前記補助タンクとしての空気ばね室４４ａとオリフィス４５ａを介して連通している。図５中５５は、空気圧配管５６を介して前記空気バネ免震装置４２の空気バネ室４４ｂに接続した空気圧縮機である。
【００４０】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図４に示す如くロッキング防止装置４１を配置する。ロッキング防止装置４１は、前記図７と同様に両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成を有するシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁（四周）下部に配置している。更に、図８の構成を有する複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置し、この複合体３９を４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画して、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続し、また、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂにアキュムレータ２５を接続している。更に、免震対象物４のコーナ部において、前記各シリンダ連結体２６の端部間を移動同期装置１８で連結し、これによりロッキング防止装置４１を構成している。
【００４１】
上記したように、免震対象物４の周縁下部の内側に配置した複数の空気バネ免震装置４２と、免震対象物４の周縁下部に沿って配置したロッキング防止装置４１とで構成した免震システムにより、免震対象物４は３次元免震されると同時にロッキングが防止される。
【００４２】
しかし、前記ロッキング防止装置４１を構成するシリンダ連結体２６の複数のロッキング抑制シリンダ１５は、免震対象物４の設置時等における免震対象物４の傾き調整時、或いは温度変化によりロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を挟む液室Ａ，Ｂの液圧が変動した場合には、前記液室Ａ，Ｂを連通させてロッキング抑制シリンダ１５に対する連結ロッド１７の移動を許容し、また、免震対象物４のロッキング発生時には急激な液の流動を抑えて連結ロッドへの急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果を発揮する構成とする必要がある。
【００４３】
このため、本発明では、図１〜図３に示すように、シリンダ連結体２６に複数備えられる各ロッキング抑制シリンダ１５に、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを流量を制限して連通するようにした制限連通手段５０を備えている。
【００４４】
図１の制限連通手段５０は、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにピストン１６に小口５１を形成した場合を示す。この小口５１は、ロッキングの発生による急激な液の流動は抑えてロッキングの抑制効果を発揮し、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７の静的な相対移動に対しては液を少量ずつ流すことで抑制効果を発揮させない大きさとする。
【００４５】
図２に示す制限連通手段５０は、前記図１に示したピストン１６に小口５１を形成する構成に加えて、ロッキング抑制シリンダ１５の外部に、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを、該液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の移動を遮断できる開閉弁５３とにより構成している。尚、連通管５２は、ロッキング抑制シリンダ１５に接続している液圧配管２３，２４、及び作動液配管９、並びにアキュムレータ２５に接続する配管と干渉しない位置に設けている。
【００４６】
図３に示す制限連通手段５０は、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを、該液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の遮断と流量調節とが可能な調整弁５４とにより構成している。
【００４７】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００４８】
図４に示すように、免震対象物４の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置４２を配置し、免震対象物４の周縁下部には複数の複合体３９と、シリンダ連結体２６と、各シリンダ連結体２６における免震対象物４のコーナ部の端部間を連結する移動同期装置１８とからなるロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、安価な構成によって、空気バネ免震装置４２による免震対象物４の３次元免震と、ロッキング防止装置４１による免震対象物４のロッキング防止とを同時に効果的に達成することができる。
【００４９】
この時、ロッキング防止装置４１を構成するシリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５に、図１の如く、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにした小口５１をピストン１６に形成した制限連通手段５０としているので、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口５１で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が小口５１を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの圧力が同一に保持される。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５０】
また、図２では、制限連通手段５０を、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂを連通するようにピストン１６に備えた小口５１と、前記ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の移動を遮断できる開閉弁５３とで構成しており、ロッキング防止を行う通常時には開閉弁５３は閉塞しておく。図２の構成によれば、ロッキングの発生による急激な液の流動は小口５１で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が小口５１を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７が静的に相対移動する時に開閉弁５３を開けると、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５１】
また、図３では、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液が自由に移動できるように連通する連通管５２と、該連通管５２に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁５４とで制限連通手段５０を構成しており、免震対象物４のロッキング防止を行う通常時は、調整弁５４の開度は小さく絞っておく。図３の構成によれば、ロッキングの発生による急激な液の流動は調整弁５４で抑えて連結ロッド１７への急激な移動負荷に抵抗することでロッキングの抑制効果が発揮される。また、免震対象物４の傾き調整時或いは温度変化による圧力変動によって生じるロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７との静的な相対移動に対しては、液が調整弁５４を少量ずつ流れることで抑制効果が発揮されることなくピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧が同一に保持される。また、上記ロッキング抑制シリンダ１５と連結ロッド１７が静的に相対移動する時に調整弁５４を大きく開けると、ピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を直ちに同一にすることができる。従って、簡単な構成にてピストン１６の両側の液室Ａ，Ｂの液圧を同一に保持するための調整作業を省略することができる。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のロッキング防止装置における制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの一例を示す断面図である。
【図２】他の制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの断面図である。
【図３】更に他の制限連通手段を備えたロッキング抑制シリンダの断面図である。
【図４】ロッキング防止装置と空気バネ免震装置による３次元免震装置とからなる免震システムの一例を示すコーナ部の平面図である。
【図５】本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図である。
【図６】従来の液圧免震装置の一例を示す切断側面図である。
【図７】従来の免震システムの一例を示す平面図である。
【図８】本発明にも用いられる従来の複合体の構成を示す切断側面図である。
【図９】ロッキング防止装置の一部を示す切断側面図である。
【図１０】従来のロッキング防止装置の液圧系統図である。
【図１１】従来の液圧免震装置を備えた免震対象物においてロッキングが生じる状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
４ 免震対象物
８ シリンダ加圧室
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ ロッキング抑制シリンダ
１６ ピストン
１７ 連結ロッド
１８ 移動同期装置
２５ アキュムレータ
２６ シリンダ連結体
３９ 複合体
４１ ロッキング防止装置
４２ 空気バネ免震装置（３次元免震装置）
５０ 制限連通手段
５１ 小口
５２ 連通管
５３ 開閉弁
５４ 調整弁
Ａ，Ｂ 液室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震対象物の下部に設けた複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより連結して免震対象物の周縁に沿って配置したシリンダ連結体と、該シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置と、
免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置と
からなる免震システムの前記ロッキング防止装置であって、
前記シリンダ連結体における各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を流量を制限して連通し得る制限連通手段を備えたことを特徴とする免震システムのロッキング防止装置。
【請求項２】
前記３次元免震装置が、空気バネ免震装置であることを特徴とする請求項１に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項３】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項４】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項５】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項１】
免震対象物の下部に設けた複合体のシリンダ加圧室とアキュムレータとに接続した複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより連結して免震対象物の周縁に沿って配置したシリンダ連結体と、該シリンダ連結体の端部同士を接続して一方の連結ロッドの移動負荷を他方の連結ロッドに伝える移動同期装置とを有するロッキング防止装置と、
免震対象物の下部に複数配置した３次元免震装置と
からなる免震システムの前記ロッキング防止装置であって、
前記シリンダ連結体における各ロッキング抑制シリンダに、ピストンの両側の液室を流量を制限して連通し得る制限連通手段を備えたことを特徴とする免震システムのロッキング防止装置。
【請求項２】
前記３次元免震装置が、空気バネ免震装置であることを特徴とする請求項１に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項３】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項４】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室を連通するようにピストンに備えた小口と、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の移動を遮断できる開閉弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【請求項５】
前記制限連通手段が、前記ピストンの両側の液室の液が自由に移動できるように連通する連通管と、該連通管に備えて液の遮断と流量調節が可能な調整弁とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震システムのロッキング防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３４２９３３（Ｐ２００６−３４２９３３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７１２１４（Ｐ２００５−１７１２１４）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度、経済産業省、発電用新型炉技術確証試験（高速増殖炉技術確証試験）に関する委託業務、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度、経済産業省、発電用新型炉技術確証試験（高速増殖炉技術確証試験）に関する委託業務、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
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