2012年3月11日日曜日

久しぶりの特許書類-3 免震装置

今日、3月11日震災日。一年経った。
地震の被害より津波と放射能被害の方が大きいのだが、残念ながら僕は地震被害を少なくするアイディアしか持ち合わせていない。「久しぶりの特許書類」は、実はその内容。出来ることからやるしかない。年初めには別な分野をと思っていたんだけど、そういう理由でまずはこっちを優先したかった。

またしても長文。

でも、元々不真面目な人間なのと、自分で考えていながらもあまりにふざけた形なので題して「おだんご型免震装置」としてしまった。大雑把に今回のお勉強内容を紹介。

左手前のB部品と、Aの直径45cm前後の大きめの玉でワンセット。基本はこれだけ。
用途は、新興宗教の壺・・なんかではない。真面目に建築などを地震から守る免震装置。

へ?これが免震装置? 信用できない、というのもワカル・・・。
免震というと、普通は恐ろしく最先端な装置と思っているみたいだ。

カミさんの表情は、またしても「またオカシナモノを・・このおっさんは・・」だった。
あまりに単純すぎるデザインなので信頼性が・・・・無理からぬ、もっともだと思う。

ま、多少マジだということを分かってもらえるかどうかは解らないが、とりあえず説明してみる。



中央の赤い部分は建物を支える部分が地震で動く範囲を示したもので実際には無い。他の転動型免震装置も、この動作の形が欲しくて曲面で出来た鋼鉄製の皿を作っている。

その皿の中でピカピカのステンレスで出来たベアリングや鋼球が精度良く動く。そしてあちこちにブレーキやらスプリングやらたくさんの高価な部品が勢ぞろいする。普通なら・・・。

とにかく単純化する。(コストダウン&維持管理のために)

下図のように、このネタは、そう言う部品類をどれだけ削減出来るかという観点。だから極端に少ない。地震が来ると、建物の下にくっついているタケノコみたいなものがずれる。

それと一緒に玉がコケるのだが、45度ぐらいコケれば今の地震基準に合うようになっている。
球がコケるとそれで建物を押し上げるので揺れの勢いが減ってきて、起き上がリこぼしかだるまのように収まれば戻ってくる。

転がりすぎないようにすんごく強いロープで繋いであるから勝手に転がり回ることもない。

他の免震は赤い皿を実際に作っているんだが、目的の形をそのまんま作るというのは素直なデザイン方針だとは思う。けれど「見かけには、無くてもいいじゃん、その実力さえあれば・・・。」見かけのよくないデザイン屋はいつも通りのことを考える。そんなピッカピッカの物を作らなくたっていいのだ。

これだと、とにかく早急に地震の振幅を止めたい、あるいは当初は柔らかく揺らしてもっと強度の揺れには強く抵抗するなどの条件があっても、おだんごの曲面の設計で簡単に対応できる。

面倒くさい言葉を使えば、コンクリ玉だけで、他の転動型免震装置の様な原点復帰機構振幅減衰効果を受け持つ受け皿作用と、風圧時の揺動抑制あるいは風圧トリガー機能を併せ持たせられる。この丸っこい曲面はそういう内容を加味してデザインした。ただ丸っこいだけではない。

何よりも、今までにないのは、建物などの上部構造と基礎や杭などの下部構造とを「おだんご(転動体)」を貫通して(ここ重要)つかんで最後まで離さない(最高に重要)と言う事。これで建物全体の偏心運動を防げる。大げさな偏心制御装置もいらない。普通は太字で書いた装置が必要だがこの考え方なら不要。



管理できるのか(日常的に誰が判断するのか)

笑える形だけれど、実は自分の受け持った領域の荷重に対しては責任もって何でもこなせるオールマイティの部品、と言うのが特徴。他の免震は、言わば役割を分担したスペシャリストの集合体なのだ。

ちょっと脱線する。

見かけチンケな連中でも、それぞれがしっかり仕事をすると全体は崩れない。たけど、かっこいいスペシャリスト=専門家ばっかり作っちゃうと何がなんだかわからなくなり、悪い事態が起きると悪者探しに明け暮れる今の社会と一緒。

例え悪者が見つかったとしても、本質的には解決していない。でも、皆でそのスペシャリストの責任を重くしてさらに任せっきりにする。そしてなお一層本質を見ないようにする。その方が楽だから。

なんだか同じような風景をよく見ると思うけれど、世の免震装置の開発方向もおかしなハマり方をしている。僕の免震に関する考え方も、最初はそうだった。もっと複雑でシステム総体ではイケルんだろうけど、ちょっと管理の手を抜くと疑問符が付く。

とにかく、いつ来るかわからない地震のためにいつでも完璧な管理をする、と言うのは相当難しいことだ。
これなら、ちょっと見ればわかるし、誰でも作れそうなぐらい簡単な仕組み。狙いはソコ、管理

もう一つの動機(安全を担うはずのメーカー姿勢に疑問)

安全装置は誰もが導入できなければならない

この案を出した本音は、5000本以上ひしめき合っているこの分野の特許の人たちの中にある、無駄に複雑化させ商売優先に固めた匂いのする案を見ると、そんなのは進歩なんかじゃないし、みんなの安全とどっちを優先すべきか考えて欲しい、と言いたかったのがきっかけ・・。

特許は公開されるので、自分たちの商売に関係するものは読む。だから名前も「おきあがりこぼし」でもよかったんだけど「おだんご」の方が読まれる確率が高い。

それともう一つ、この業界に言いたいことがある。あるメーカーは、開発の実力はあるのに、業界の先導役ではなく新手のサブマリン-※みたいなことばっかりやっている。
サブマリン特許のこと。

事業化して免震を広げようとする企業が無ければどんなに良い安全装置も普及しない。地震国の日本免震技術は結構昔からある。だけど安全を担う事業を独占したいが為に、一部の行き過ぎたやり方は良くない。安全を普及しなければならない業界全体に、特許地雷があちこちに有って足かせになっている。

地雷弁理士のアドバイスなのか、弁理士自体が地雷なのか・・。
いずれにしてもシロウトの仕事ではない。

ある程度は仕方がないんだけどね、そこはそういう場所だから。
それならば、その特許ルールで、今の免震装置の考え方はおかしいぞ!
っうドンキホーテ的挑戦だったりして・・。ちょっとふざけたゴミ特許で勝負ぢゃ。

僕の案も、この新手のサブマリンや地雷型特許に引っかかって自爆するかもね。
そのときには花火のように綺麗に開放して道連れ爆発かな?
(地雷弁理士さんなら分かる・・よね?)


他の免震機構とはここが違う(ネーミングと見かけは悪いが・・)

  1. 安価。部品数が少なく仕組みも単純なので安価に作れる。安全装置は誰にでも買えなきゃならん。
  2. 単純。誰もが理解できる形なので、日常的点検は専門業者でなくともいい。また、故障が起きるほど複雑ではない。とにかく安全は安くなくてはいけない。
  3. 過酷な状況でも作動 。下部のアンカーが効くところなら、突き固められた砂利の上でも効果がある。(めり込みようがない)
  4. 確実性。Aの黄色いのはなんとロープ(強化繊維だけど)。この部品を取り付けるだけで免震になる。簡単簡単!Bはコンクリートやプラスチックや木(ビルなどにはもっと高強度の素材)なので錆びない。このぐらい大らかな形状なら安い材料でつくれる。チマチマした能書きのハイテク材料はいらない。Drumはプラスチックや木材・Bobbinはスチール。
  5. 産業施設にも対応。そして多少のゴミや泥があっても作動する。と言う事は設置場所を選ばない。工場や機械基礎やタンクや、物流のパレット置き台など。地震による、産業への被害を無視するな。
  6. 許容範囲の拡大。地震時の設計振幅幅は半球の径を変えることでさらに大きく出来る。復元機構や振幅減衰抵抗も、原点復帰装置も建物全体の偏心制御装置も不要。一般のシステムではこれらの装置の方が高価かも?センサーとコンピューターと油圧装置に補助電源装置?馬鹿こくでねぇ。ハイテクでないと安全が守れないっうのは一体全体どういうタテモンなんだ。
  7. 3次元免震。基本は2次元免震だけど、経済的余裕があれば簡単に3次元免震装置になる。リッチでグジュアリーな揺れ心地が体験できる・・?ま、地震には縦揺れもあるので。
  8. 地震後の修正。後で免震性能をグレードアップすることも可能。取り外しが出来るので万が一不同沈下などが起きた場合においても修復可能。やっぱこの先何が起きるかわからん。地震のたびに基準法の見直し・・。結局そんなに解っていないのが現状。それに今までグレードアップ出来る免震装置など見たことがない。
  9. 様々な建物形状に対応。現行の法規では免震する建物の形状を矩形としている。この方法は現行法規の装置の想定を超えているので平面形状がL字型であっても、一部に集中荷重があっても、さらには高低差があっても確実に作動する。
でも、かっこいいとされるモダン建築や、ダークスーツをバリっと着こなしている様なデザイナー建築などが、この「おだんご」の上に乗っかっているのを想像すると・・・、やっぱ脱力する・・。

ま、頑張ってデザインして頂戴というしかない。和風なら「風情がある」と誤魔化せるんだが・・・。

もし、うっかりこのページに迷い込み、興味が湧いたならメールを下さい。

2 件のコメント:

azusa さんのコメント...

建物の重さがボールにかかった中で、転がる?相当敷き詰めるってことかな?

番頭のブログ さんのコメント...

転がりにくい玉にしている。転がりにくい=地震力の減衰、ショックを弱めるということ。弱めないと相当イタイことになる。敷設間隔は間取りや骨組みによるが、3.6m間隔前後。普通の住宅なら8個~16個ぐらいじゃないのかな。