JP2001279953A - Damping device - Google Patents

Damping device

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JP2001279953A
JP2001279953A JP2000096521A JP2000096521A JP2001279953A JP 2001279953 A JP2001279953 A JP 2001279953A JP 2000096521 A JP2000096521 A JP 2000096521A JP 2000096521 A JP2000096521 A JP 2000096521A JP 2001279953 A JP2001279953 A JP 2001279953A
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hydraulic
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hydraulic pump
hydraulic cylinder
damping device
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国雄 寺西
Nobuyoshi Haniyuda
信良 羽生田
Kosuke Sato
浩介 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make compact of a damping device in the damping device making use of a hydraulic cylinder and to effectively control the vibration of a structure. SOLUTION: The damping device is constituted of a movable manhole provided so as to make it possible to make displacement to the structure 9, the hydraulic cylinder 3 moving the movable manhole 2, a hydraulic pump 4 driven by an electric motor 8 and first and second passages 21 and 22 for constituting a closed circuit connecting the hydraulic pump 4 and hydraulic cylinder 3, and it is so constituted that a discharge direction of the hydraulic pump 4 is changed over in accordance with the vibration of the structure 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地震や強風によっ
てビル等の構造物が揺れるのを抑える制振装置の改良に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a vibration damping device for suppressing a structure such as a building from shaking due to an earthquake or a strong wind.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の制振装置として、特公平
2−14513号公報に開示されたものは、構造物に対
して変位可能に設けられる可動マスと、可動マス側のナ
ットに螺合するボールネジと、ボールネジを回転駆動す
る電動機とを備え、可動マスの動きを制御して構造物の
揺れを抑えるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vibration control device of this kind, a vibration control device disclosed in Japanese Patent Publication No. 14513/1990 is provided with a movable mass provided displaceably with respect to a structure and a nut on the movable mass side. A ball screw and a motor for rotating and driving the ball screw are provided, and the movement of the movable mass is controlled to suppress the swing of the structure.

【0003】しかしながら、重量の大きい可動マスの慣
性力をボールを介して点接触で受ける構造のため、ボー
ルネジの耐久性や耐衝撃性を十分に確保することが難し
い。
However, it is difficult to sufficiently secure the durability and impact resistance of the ball screw because of the structure in which the inertia force of the heavy movable mass is received in point contact with the ball.

【0004】また、実用新案登録第2519112号に
開示されたものは、図5に示すように、可動マス2を移
動する油圧シリンダ3を備え、制御ユニット54はサー
ボ弁53を介して油圧シリンダ3に加圧作動油を供給す
ることで油圧シリンダ3を伸縮作動させて可動マス2を
往復動させる。このとき、可動マス2に働く反力によっ
て構造物の揺れが打ち消される。
[0004] Further, as disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2519112, as shown in FIG. 5, a hydraulic cylinder 3 for moving a movable mass 2 is provided, and a control unit 54 controls the hydraulic cylinder 3 via a servo valve 53. The hydraulic cylinder 3 is expanded and contracted by supplying pressurized hydraulic oil to the movable mass 2 to reciprocate. At this time, the swing of the structure is canceled by the reaction force acting on the movable mass 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制振装置にあっては、油圧シリンダ3を伸縮
作動させるのに、サーボ弁53のスプールによって作動
油の流れを制御するため、エネルギ効率が低いという問
題点があった。さらに、サーボ弁53を油圧源51に接
続する配管等が必要であり、装置の大型化やコストアッ
プを招くという問題点があった。
However, in such a conventional vibration damping device, since the flow of hydraulic oil is controlled by the spool of the servo valve 53 in order to extend and retract the hydraulic cylinder 3, energy is reduced. There was a problem that efficiency was low. Further, a pipe or the like for connecting the servo valve 53 to the hydraulic power source 51 is required, and there is a problem that the size and cost of the apparatus are increased.

【0006】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、油圧シリンダを用いた制振装置において、装
置のコンパクト化をはかり、構造物の揺れを有効に抑え
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the size of a vibration control device using a hydraulic cylinder and to effectively suppress the vibration of a structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、構造物に
対して変位可能に設けられる可動マスと、可動マスを移
動する油圧シリンダと、電動機に駆動される油圧ポンプ
と、油圧ポンプと油圧シリンダを結ぶ閉回路を構成する
第一、第二通路とを備え、構造物の揺れに応じて油圧ポ
ンプの吐出方向を切換える構成としたことを特徴とする
ものとした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a movable mass provided displaceably with respect to a structure, a hydraulic cylinder for moving the movable mass, a hydraulic pump driven by an electric motor, and a hydraulic pump. A first and a second passage forming a closed circuit connecting the hydraulic cylinders are provided, and the discharge direction of the hydraulic pump is switched according to the swing of the structure.

【0008】第2の発明は、第1の発明において、油圧
ポンプを油圧シリンダに連結し、電動機と油圧ポンプと
油圧シリンダおよび第一、第二通路をユニット化したこ
とを特徴とするものとした。
A second invention is characterized in that, in the first invention, a hydraulic pump is connected to a hydraulic cylinder, and an electric motor, a hydraulic pump, a hydraulic cylinder, and first and second passages are unitized. .

【0009】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、可動マスを所定位置に付勢するスプリングと、油
圧ポンプを迂回して第一、第二通路を結ぶ連通路と、連
通路を流れる作動油に抵抗を付与する絞り手段と、連通
路を開閉する連通路開閉手段とを備えたことを特徴とす
るものとした。
According to a third invention, in the first or second invention, a spring for urging the movable mass to a predetermined position, a communication path bypassing the hydraulic pump and connecting the first and second paths, and a communication path And a communication path opening / closing means for opening / closing the communication path.

【0010】第4の発明は、第3の発明において、連通
路開閉手段として通電時に連通路を遮断し、非通電時に
連通路を開通させる常開型電磁シャットオフ弁を備えた
ことを特徴とするものとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a normally-open electromagnetic shut-off valve is provided as the communication path opening / closing means, which shuts off the communication path when energized and opens the communication path when not energized. To do.

【0011】第5の発明は、第3または4の発明におい
て、第一、第二通路の一方から他方へと流体圧を逃がす
リリーフ弁と、第一、第二通路をリリーフ弁と油圧ポン
プの間で開閉するポンプ開閉手段とを備えたことを特徴
とするものとした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, a relief valve for releasing fluid pressure from one of the first and second passages to the other, and a relief valve and a hydraulic pump for the first and second passages are provided. And a pump opening / closing means for opening and closing between them.

【0012】第6の発明は、第5の発明において、ポン
プ開閉手段として非通電時に第一、第二通路を遮断する
常閉型電磁シャットオフ弁を備えたことを特徴とするも
のとした。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a normally closed electromagnetic shut-off valve for shutting off the first and second passages when power is not supplied is provided as the pump opening / closing means.

【0013】[0013]

【発明の作用および効果】第1の発明によると、構造物
の揺れに応じて油圧ポンプの吐出方向が切換えられるこ
とにより、油圧シリンダの伸縮方向が切換えられ、可動
マスが往復動する。これにより、制振装置は可動マスの
反力によって構造物の揺れが抑えるアクティブマスダン
パとして機能する。
According to the first aspect, the discharge direction of the hydraulic pump is switched according to the swing of the structure, whereby the direction of expansion and contraction of the hydraulic cylinder is switched, and the movable mass reciprocates. Thus, the vibration damping device functions as an active mass damper that suppresses the swing of the structure due to the reaction force of the movable mass.

【0014】油圧ポンプの吐出方向を切換えて油圧シリ
ンダを伸縮作動させるため、作動油の流れを切換えるサ
ーボ弁やその作動油圧源等が不要となり、高いエネルギ
効率が得られるとともに、構造の簡素化がはかれる。
Since the hydraulic cylinder is operated by expanding and contracting the hydraulic cylinder by switching the discharge direction of the hydraulic pump, there is no need for a servo valve for switching the flow of hydraulic oil and its hydraulic pressure source, etc., thereby achieving high energy efficiency and simplifying the structure. To be peeled off.

【0015】第2の発明によると、電動機と油圧ポンプ
と油圧シリンダおよび第一、第二通路をユニット化して
設けることにより、油圧配管等を不要にし、装置のコン
パクト化がはかれる。
According to the second aspect of the present invention, since the electric motor, the hydraulic pump, the hydraulic cylinder, and the first and second passages are provided as a unit, no hydraulic piping or the like is required, and the apparatus can be made compact.

【0016】第3の発明によると、油圧シリンダをパッ
シブマスダンパとして機能させる場合に、連通路開閉手
段を介して連通路を開通させ、構造物の揺れに伴って可
動マスがスプリングに抗して油圧シリンダを伸縮させる
ようにする。油圧シリンダの伸縮に伴って連通路を流れ
る作動油に対して絞り手段が減衰抵抗を付与することに
より、振動エネルギを吸収して構造物の揺れが抑えられ
る。
According to the third aspect, when the hydraulic cylinder functions as a passive mass damper, the communication passage is opened through the communication passage opening / closing means, and the movable mass opposes the spring as the structure shakes. Make the hydraulic cylinder expand and contract. The throttle means imparts damping resistance to the hydraulic oil flowing through the communication passage as the hydraulic cylinder expands and contracts, thereby absorbing vibration energy and suppressing the swing of the structure.

【0017】第4の発明によると、停電時に常開型電磁
シャットオフ弁の通電が止められることにより連通路が
開通し、油圧シリンダはその動きがロックされることな
く、パッシブマスダンパとして機能し、構造物の揺れが
抑えられる。
According to the fourth aspect of the invention, when the power is cut off, the communication passage is opened by stopping the energization of the normally-open electromagnetic shut-off valve, and the hydraulic cylinder functions as a passive mass damper without locking its movement. In addition, the vibration of the structure is suppressed.

【0018】第5の発明によると、油圧シリンダをパッ
シブマスダンパとして機能させる場合に、ポンプ開閉手
段が第一、第二通路の油圧ポンプに対する連通を遮断
し、作動油が油圧ポンプ側に流れないようにし、油圧シ
リンダの伸縮に伴って流れる作動油の全量が連通路を通
って絞り手段に導かれる。これにより、絞り手段を介し
て所期の減衰抵抗が付与され、構造物の揺れが抑えられ
る。
According to the fifth aspect, when the hydraulic cylinder functions as a passive mass damper, the pump opening / closing means cuts off communication between the first and second passages to the hydraulic pump, and hydraulic oil does not flow to the hydraulic pump side. In this way, the entire amount of hydraulic oil flowing with the expansion and contraction of the hydraulic cylinder is guided to the throttle means through the communication passage. As a result, the desired damping resistance is provided via the throttle means, and the vibration of the structure is suppressed.

【0019】ポンプ開閉手段は第一、第二通路をリリー
フ弁と油圧ポンプの間で開閉することにより、ポンプ開
閉手段が開閉するいずれの場合にもリリーフ弁が働き、
第一、第二通路の圧力が過度に上昇することが回避され
る。
The pump opening / closing means opens and closes the first and second passages between the relief valve and the hydraulic pump, so that the relief valve works in any case where the pump opening / closing means opens and closes.
Excessive increase in pressure in the first and second passages is avoided.

【0020】第6の発明によると、停電時に常閉型電磁
シャットオフ弁の通電が止められることにより、油圧ポ
ンプに対する第一、第二通路の連通が遮断され、油圧シ
リンダがパッシブマスダンパとして機能し、構造物の揺
れが抑えられる。
According to the sixth aspect of the invention, the power supply to the normally closed electromagnetic shut-off valve is stopped at the time of a power failure, whereby the communication between the first and second passages to the hydraulic pump is cut off, and the hydraulic cylinder functions as a passive mass damper. And the shaking of the structure is suppressed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1に示すように、高層ビル等の構造物9
には地震や強風による揺れを抑える制振装置1が設けら
れる。この制振装置1は、構造物9の上層階に設置した
可動マス(錘)2と、可動マス2の変位に伴って伸縮作
動する油圧シリンダ3とを備える。可動マス2は複数の
ローラ5を介して変位可能に支持される一方、油圧シリ
ンダ3の本体は構造物9に固定され、油圧シリンダ3か
ら延びるピストンロッド35が可動マス2に連結されて
いる。
As shown in FIG. 1, structures 9 such as high-rise buildings
Is provided with a vibration damping device 1 that suppresses shaking due to an earthquake or strong wind. The vibration damping device 1 includes a movable mass (weight) 2 installed on the upper floor of a structure 9 and a hydraulic cylinder 3 that expands and contracts with the displacement of the movable mass 2. The movable mass 2 is displaceably supported via a plurality of rollers 5, while the main body of the hydraulic cylinder 3 is fixed to a structure 9, and a piston rod 35 extending from the hydraulic cylinder 3 is connected to the movable mass 2.

【0023】図2に示すように、制振装置は油圧シリン
ダ3と電動油圧ポンプ4と作動油の流れを制御する各種
弁およびこれらを結ぶ油圧回路等をユニット化したパワ
ーパッケージ10を備え、パワーパッケージ10に対す
る油圧配管を不要にしている。
As shown in FIG. 2, the vibration damping device includes a hydraulic cylinder 3, an electric hydraulic pump 4, various valves for controlling the flow of hydraulic oil, and a power package 10 in which hydraulic circuits and the like connecting these units are unitized. The hydraulic piping for the package 10 is not required.

【0024】油圧シリンダ3のシリンダ33の側部に
は、ダンパブロック60と電磁弁ブロック50およびポ
ンプブロック40が並んで設けられ、これらは複数のボ
ルト45を介してシリンダ33に締結される。ポンプブ
ロック40に油圧ポンプ4が収装される。ポンプブロッ
ク40の一端に電動機8が複数のボルト46を介して締
結され、ポンプブロック40の他端にタンク20が複数
のボルト47を介して締結される。ポンプブロック40
は電動機8およびタンク20と共にシリンダ33と平行
に延び、パワーパッケージ10の小型化がはかられてい
る。
On the side of the cylinder 33 of the hydraulic cylinder 3, a damper block 60, an electromagnetic valve block 50 and a pump block 40 are provided side by side, and these are fastened to the cylinder 33 via a plurality of bolts 45. The hydraulic pump 4 is housed in the pump block 40. The electric motor 8 is fastened to one end of the pump block 40 via a plurality of bolts 46, and the tank 20 is fastened to the other end of the pump block 40 via a plurality of bolts 47. Pump block 40
Extends in parallel with the cylinder 33 together with the electric motor 8 and the tank 20, so that the power package 10 is downsized.

【0025】図3はパワーパッケージ10の油圧回路を
示している。第一、第二通路21,22は油圧ポンプ4
と油圧シリンダ3を結ぶ閉回路を構成しており、電動機
8で駆動される油圧ポンプ4の回転方向(吐出方向)を
切換えることにより、油圧シリンダ3の伸縮作動方向が
切換わる。
FIG. 3 shows a hydraulic circuit of the power package 10. The first and second passages 21 and 22 are
A closed circuit connecting the hydraulic cylinder 3 and the hydraulic cylinder 3 is formed. By switching the rotation direction (discharge direction) of the hydraulic pump 4 driven by the electric motor 8, the expansion / contraction operation direction of the hydraulic cylinder 3 is switched.

【0026】油圧シリンダ3と可動マス2をアクティブ
マスダンパとして機能させる場合、図示しないセンサを
介して構造物9の揺れを検出し、制御ユニットによって
構造物9の揺れに応じて電動機8の回転方向および回転
速度を制御し、構造物9の揺れを抑えるように可動マス
2を動かす構成とする。
When the hydraulic cylinder 3 and the movable mass 2 function as an active mass damper, the swing of the structure 9 is detected through a sensor (not shown), and the control unit detects the direction of rotation of the electric motor 8 according to the swing of the structure 9. And the rotation speed is controlled to move the movable mass 2 so as to suppress the swing of the structure 9.

【0027】固定容量油圧ポンプ4は第一、第二通路2
1,22が接続される一対のポートを備え、一方のポー
トから吸い込んだ作動油を他方のポートから吐出する。
油圧ポンプ4は電動機8によって駆動されるその回転方
向に応じて作動油の吐出方向が切換わる。
The fixed displacement hydraulic pump 4 is connected to the first and second passages 2.
A pair of ports to which the first and second ports are connected are provided, and hydraulic oil sucked from one port is discharged from the other port.
The discharge direction of hydraulic oil is switched according to the rotation direction of the hydraulic pump 4 driven by the electric motor 8.

【0028】油圧シリンダ3はシリンダ33の両端から
ピスンロッド35,36が突出する両ロッド式の油圧シ
リンダによって構成される。シリンダ33の内部にはピ
ストン34によって第一、第二油室31,32が画成さ
れ、第一、第二油室31,32に第一、第二通路21,
22がそれぞれ接続される。
The hydraulic cylinder 3 is constituted by a double rod type hydraulic cylinder in which piston rods 35 and 36 project from both ends of the cylinder 33. First and second oil chambers 31 and 32 are defined inside the cylinder 33 by pistons 34, and the first and second oil chambers 31 and 32 have first and second passages 21 and 32, respectively.
22 are respectively connected.

【0029】ピストン34の第一、第二油室31,32
に対する受圧面積は等しく、油圧シリンダ3が伸縮作動
しても第一、第二油室31,32を合わせた容積は変化
せず、タンク20に対する作動油の出入りをなくし、タ
ンク20に対する作動油の吸込み不良を防止できる。ま
た、タンク20の容量を小さくしてパワーパッケージ1
0の小型化がはかれる。
The first and second oil chambers 31, 32 of the piston 34
, The combined volume of the first and second oil chambers 31 and 32 does not change even if the hydraulic cylinder 3 expands and contracts, eliminating the flow of hydraulic oil into and out of the tank 20, Poor suction can be prevented. In addition, the capacity of the tank 20 is reduced so that the power package 1
0 can be reduced in size.

【0030】第一、第二通路21,22はチェック弁4
1,42を介してタンク20に連通する。チェック弁4
1はタンク20から第一通路21へと向かう作動油の流
れに対して開弁し、チェック弁42はタンク20から第
二通路22へと向かう作動油の流れに対して開弁し、漏
れ分に相当する作動油が補充される。なお、チェック弁
41,42を含む油圧回路は油圧ポンプ4と共にポンプ
ブロック40に収装されている。
The first and second passages 21 and 22 are provided with a check valve 4.
It communicates with the tank 20 via 1 and 42. Check valve 4
1 is opened for the flow of hydraulic oil flowing from the tank 20 to the first passage 21, the check valve 42 is opened for the flow of hydraulic oil flowing from the tank 20 to the second passage 22, Is replenished. The hydraulic circuit including the check valves 41 and 42 is housed in the pump block 40 together with the hydraulic pump 4.

【0031】第一、第二通路21,22の一方から他方
へと流体圧を逃がす単一のリリーフ弁15を備え、第
一、第二通路21,22の圧力上昇がリリーフ弁15の
設定圧によって規制される。リリーフ弁15は4つのチ
ェック弁11〜14を介して第一、第二通路21,22
の間に介装される。すなわち、第一通路21からリリー
フ弁15の入口へと向かう作動油の流れに対して開弁す
る第一チェック弁11と、リリーフ弁15の出口から第
一通路21へと向かう作動油の流れに対して開弁する第
二チェック弁12と、第二通路22からリリーフ弁15
の入口へと向かう作動油の流れに対して開弁する第三チ
ェック弁13と、リリーフ弁15の出口から第二通路2
2へと向かう作動流体に対して開弁する第四チェック弁
14とを備える。
A single relief valve 15 for releasing fluid pressure from one of the first and second passages 21 and 22 to the other is provided. Regulated by The relief valve 15 is connected to the first and second passages 21 and 22 through four check valves 11 to 14.
Interposed between That is, the first check valve 11 opens for the flow of hydraulic oil flowing from the first passage 21 to the inlet of the relief valve 15, and the flow of hydraulic oil flows from the outlet of the relief valve 15 to the first passage 21. A second check valve 12 that opens to the second passage 22;
A third check valve 13 opened for the flow of hydraulic oil toward the inlet of the second passage 2 and a second passage 2 from the outlet of the relief valve 15
And a fourth check valve 14 that opens for the working fluid flowing to the second.

【0032】油圧シリンダ3と可動マス2をパッシブマ
スダンパとして機能させるため、可動マス2を油圧シリ
ンダ3に対する所定位置に付勢するスプリング7と、第
一、第二通路21,22の一方から他方へと流れる作動
油を導く連通路23と、連通路23を流れる作動油に減
衰抵抗を付与する絞り弁(本発明の絞り手段)24と、
連通路23を開閉する常開型の電磁シャットオフ弁(本
発明の連通路開閉手段)25とを備える。
In order to make the hydraulic cylinder 3 and the movable mass 2 function as a passive mass damper, a spring 7 for urging the movable mass 2 to a predetermined position with respect to the hydraulic cylinder 3 and one of the first and second passages 21 and 22 to the other. A communication passage 23 that guides hydraulic oil flowing to the communication passage; a throttle valve (a throttle means of the present invention) 24 that provides damping resistance to the hydraulic oil flowing through the communication passage 23;
A normally-open electromagnetic shut-off valve (communication passage opening / closing means of the present invention) 25 for opening and closing the communication passage 23 is provided.

【0033】連通路23は第一、第二通路21,22に
対して油圧シリンダ3とリリーフ弁15の間に位置して
接続される。なお、絞り弁24と電磁シャットオフ弁2
5はダンパブロック60内に収装される。
The communication passage 23 is connected to the first and second passages 21 and 22 between the hydraulic cylinder 3 and the relief valve 15. The throttle valve 24 and the electromagnetic shutoff valve 2
5 is housed in the damper block 60.

【0034】常開型の電磁シャットオフ弁25は、その
非通電時に連通路23を開通するポジションに保たれ、
その通電時にスプリングに抗して連通路23を遮断する
ポジションに切換えられる。
The normally-open electromagnetic shut-off valve 25 is maintained at a position for opening the communication passage 23 when the solenoid is not energized.
At the time of the energization, the position is switched to a position where the communication path 23 is shut off against the spring.

【0035】第一、第二通路21,22の油圧ポンプ4
およびタンク20に対する連通を遮断する一対の電磁シ
ャットオフ弁(本発明のポンプ開閉手段)26,27が
設けられる。各電磁シャットオフ弁26,27は第一、
第二通路21,22に対してリリーフ弁15と油圧ポン
プ4の間に位置して介装される。なお、電磁シャットオ
フ弁26,27は電磁弁ブロック50内に収装される。
The hydraulic pump 4 in the first and second passages 21 and 22
And a pair of electromagnetic shut-off valves (pump opening / closing means of the present invention) 26 and 27 for interrupting communication with the tank 20. Each electromagnetic shutoff valve 26, 27 is the first,
The second passages 21 and 22 are interposed between the relief valve 15 and the hydraulic pump 4. The electromagnetic shutoff valves 26 and 27 are housed in the electromagnetic valve block 50.

【0036】常閉型の電磁シャットオフ弁26,27
は、その非通電時に第一、第二通路21,22の油圧ポ
ンプ4に対する連通をチェック弁28,29を介して遮
断するポジションに切換えられ、その通電時にスプリン
グに抗して第一、第二通路21,22を開通するポジシ
ョンに切換えられる。
Normally closed electromagnetic shutoff valves 26 and 27
Is switched to a position in which the communication between the first and second passages 21 and 22 to the hydraulic pump 4 is cut off via the check valves 28 and 29 when the power is not supplied, and the first and second ports are opposed to the spring when the power is supplied. The position is switched to a position where the passages 21 and 22 are opened.

【0037】コイル状のスプリング7はその内側にピス
トンロッド35を挿通させるようにしてシリンダ33と
可動マス2の間に介装される。
The coiled spring 7 is interposed between the cylinder 33 and the movable mass 2 such that the piston rod 35 is inserted inside the coiled spring 7.

【0038】次に作用について説明する。Next, the operation will be described.

【0039】制振装置1をアクティブマスダンパとして
機能させる場合、制御ユニットは各電磁シャットオフ弁
25,26,27を通電し、連通路23を遮断するとと
もに、第一、第二通路21,22を開通させ、油圧ポン
プ4と油圧シリンダ3を結ぶ閉回路を構成する。この状
態で、電動機8を介して油圧ポンプ4の回転方向を切換
えることにより、油圧ポンプ4の吐出方向が切換えら
れ、油圧シリンダ3が伸縮作動して可動マス2を往復動
させる。制御ユニットはセンサで検出される構造物9の
揺れに応じて可動マス2の移動方向および移動速度を制
御することにより、可動マス2に働く反力によって構造
物9の揺れが打ち消される。
When the vibration damping device 1 functions as an active mass damper, the control unit energizes the respective electromagnetic shut-off valves 25, 26, 27 to cut off the communication passage 23, and to cut off the first and second passages 21, 22. Are opened to form a closed circuit connecting the hydraulic pump 4 and the hydraulic cylinder 3. In this state, by switching the rotation direction of the hydraulic pump 4 via the electric motor 8, the discharge direction of the hydraulic pump 4 is switched, and the hydraulic cylinder 3 expands and contracts, causing the movable mass 2 to reciprocate. The control unit controls the moving direction and the moving speed of the movable mass 2 according to the swing of the structure 9 detected by the sensor, so that the swing of the structure 9 is canceled by the reaction force acting on the movable mass 2.

【0040】この動作について詳述すると、油圧ポンプ
4が一方向に回転するとき、第一油室31の作動油が第
一通路21を通って油圧ポンプ4に吸い込まれるととも
に、油圧ポンプ4から吐出する作動油が第二通路22を
通って第二油室32に圧送され、ピストン34が図3に
おいて右方向に移動する。逆に、油圧ポンプ4が他方向
に回転するとき、第二油室32の作動油が第二通路22
を通って油圧ポンプ4に吸い込まれるとともに、油圧ポ
ンプ4から吐出する作動油が第一通路21を通って第一
油室31に圧送され、ピストン34が図3において左方
向に移動する。
This operation will be described in detail. When the hydraulic pump 4 rotates in one direction, the hydraulic oil in the first oil chamber 31 is sucked into the hydraulic pump 4 through the first passage 21 and discharged from the hydraulic pump 4. The operating oil that is supplied is pumped through the second passage 22 to the second oil chamber 32, and the piston 34 moves rightward in FIG. Conversely, when the hydraulic pump 4 rotates in the other direction, the operating oil in the second oil chamber 32 is
Hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 is pumped into the first oil chamber 31 through the first passage 21, and the piston 34 moves leftward in FIG.

【0041】このようにして油圧ポンプ4の回転方向を
切換えて油圧シリンダ3を伸縮作動させるため、作動油
の流れを切換えるサーボ弁やその作動油圧源等が不要と
なり、高いエネルギ効率が得られるとともに、構造を簡
素化して制振装置1のコンパクト化がはかれる。
As described above, since the hydraulic cylinder 3 is extended and contracted by switching the direction of rotation of the hydraulic pump 4, a servo valve for switching the flow of hydraulic oil and its hydraulic pressure source are not required, and high energy efficiency can be obtained. Thus, the structure is simplified, and the vibration damping device 1 is made compact.

【0042】制振装置1をパッシブマスダンパとして機
能させる場合、制御ユニットは各電磁シャットオフ弁2
5,26,27の通電を止め、連通路23を開通すると
ともに、第一、第二通路21,22に対する油圧ポンプ
4およびタンク20との連通を遮断し、絞り弁24と油
圧シリンダ3を結ぶ閉回路を構成する。
When the vibration damping device 1 functions as a passive mass damper, the control unit controls each electromagnetic shut-off valve 2.
The energization of the valves 5, 26, 27 is stopped, the communication passage 23 is opened, the communication between the first and second passages 21, 22 and the hydraulic pump 4 and the tank 20 is cut off, and the throttle valve 24 and the hydraulic cylinder 3 are connected. Construct a closed circuit.

【0043】この状態で構造物9の揺れに伴って可動マ
ス2はスプリング7に抗して油圧シリンダ3を伸縮させ
る。ピストン34が図3において右方向に移動すると、
第二油室32の作動油が第二通路22と連通路23およ
び第一通路21を通って第一油室31に送られる。逆
に、ピストン34が図3において左方向に移動すると、
第一油室31の作動油が第一通路21と連通路23およ
び第二通路22を通って第二油室32に送られる。
In this state, the movable mass 2 expands and contracts the hydraulic cylinder 3 against the spring 7 as the structure 9 shakes. When the piston 34 moves rightward in FIG.
The hydraulic oil in the second oil chamber 32 is sent to the first oil chamber 31 through the second passage 22, the communication passage 23, and the first passage 21. Conversely, when the piston 34 moves to the left in FIG.
The hydraulic oil in the first oil chamber 31 is sent to the second oil chamber 32 through the first passage 21, the communication passage 23, and the second passage 22.

【0044】このようにして油圧シリンダ3を伸縮作動
するのに伴って作動油が連通路23を流れ、この作動油
の流れに対して絞り弁24が減衰抵抗を付与し、振動エ
ネルギを吸収して構造物9の揺れを抑える。
As the hydraulic cylinder 3 expands and contracts in this manner, hydraulic oil flows through the communication passage 23, and the throttle valve 24 provides damping resistance to the flow of the hydraulic oil, thereby absorbing vibration energy. To prevent the structure 9 from shaking.

【0045】停電時には各電磁シャットオフ弁25,2
6,27の通電が止められることにより、制振装置1を
絞り弁24と油圧シリンダ3を結ぶ閉回路へと自動的に
切換えられるため、油圧シリンダ3の動きがロックされ
ることなく、油圧シリンダ3がパッシブマスダンパとし
て機能する。
In the event of a power failure, each electromagnetic shut-off valve 25, 2
When the energization of the hydraulic cylinders 3 and 27 is stopped, the vibration damping device 1 is automatically switched to a closed circuit connecting the throttle valve 24 and the hydraulic cylinder 3, so that the movement of the hydraulic cylinder 3 is not locked and the hydraulic cylinder 3 functions as a passive mass damper.

【0046】各電磁シャットオフ弁26,27が第一、
第二通路21,22をリリーフ弁15と油圧ポンプ4の
間で開閉することにより、各電磁シャットオフ弁26,
27の開閉にかかわらずにリリーフ弁15が働き、第
一、第二通路21,22の圧力上昇が所定値以下に規制
される。
Each of the electromagnetic shut-off valves 26 and 27 is first,
By opening and closing the second passages 21 and 22 between the relief valve 15 and the hydraulic pump 4, each of the electromagnetic shut-off valves 26,
Regardless of the opening and closing of the valve 27, the relief valve 15 operates, and the pressure rise in the first and second passages 21 and 22 is regulated to a predetermined value or less.

【0047】他の実施の形態として、センサによって検
出される揺れの大きさ等に応じて絞り弁24が連通路2
3を流れる作動油に付与する減衰抵抗を変える構成とし
てもよい。
As another embodiment, the throttle valve 24 is connected to the communication passage 2 in accordance with the magnitude of the swing detected by the sensor.
Alternatively, the damping resistance applied to the hydraulic oil flowing through 3 may be changed.

【0048】さらに他の実施の形態として、図4に示す
ように、スプリング7を可動マス2と構造物9の間に介
装して、可動マス2を油圧シリンダ3に対する所定位置
に付勢してもよい。
As still another embodiment, as shown in FIG. 4, a spring 7 is interposed between the movable mass 2 and the structure 9 to urge the movable mass 2 to a predetermined position with respect to the hydraulic cylinder 3. You may.

【0049】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
It is obvious that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the technical concept thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す制振装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration damping device showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じくパワーパッケージの側面図。FIG. 2 is a side view of the power package.

【図3】同じくパワーパッケージの油圧回路図。FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the power package.

【図4】他の実施の形態を示す制振装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a vibration damping device showing another embodiment.

【図5】従来例を示す制振装置の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a vibration damping device showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振装置 2 可動マス 3 油圧シリンダ 4 油圧ポンプ 7 スプリング 8 電動機 9 構造物 10 パワーパッケージ 21 第一通路 22 第二通路 23 連通路 24 絞り弁 25〜27 電磁シャットオフ弁 REFERENCE SIGNS LIST 1 damping device 2 movable mass 3 hydraulic cylinder 4 hydraulic pump 7 spring 8 electric motor 9 structure 10 power package 21 first passage 22 second passage 23 communication passage 24 throttle valve 25 to 27 electromagnetic shut-off valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16F 15/02 F16F 15/02 C F15B 11/00 D (72)発明者 佐藤 浩介 東京都港区浜松町二丁目4番1号世界貿易 センタービル カヤバ工業株式会社内 Fターム(参考) 3H089 AA61 CC02 DA02 DA14 DB03 DB13 DB44 DB48 DB65 EE31 GG02 HH08 HH16 JJ20 3J048 AA05 AB07 AC04 AD06 BE03 BF08 BG02 CB21 DA04 EA38 3J069 AA55 EE11 EE63 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) F16F 15/02 F16F 15/02 C F15B 11/00 D (72) Inventor Kosuke Sato Komatsu, Minato-ku, Tokyo 2-4-1 World Trade Center Building Kayaba Industry Co., Ltd. F-term (reference) 3H089 AA61 CC02 DA02 DA14 DB03 DB13 DB44 DB48 DB65 EE31 GG02 HH08 HH16 JJ20 3J048 AA05 AB07 AC04 AD06 BE03 BF08 BG02 CB21 DA04 EA38 3J0EE EE63

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】構造物に対して変位可能に設けられる可動
マスと、 前記可動マスを移動する油圧シリンダと、 電動機に駆動される油圧ポンプと、 前記油圧ポンプと前記油圧シリンダを結ぶ閉回路を構成
する第一、第二通路とを備え、 前記構造物の揺れに応じて前記油圧ポンプの吐出方向を
切換える構成としたことを特徴とする制振装置。
1. A movable mass provided displaceably with respect to a structure, a hydraulic cylinder moving the movable mass, a hydraulic pump driven by an electric motor, and a closed circuit connecting the hydraulic pump and the hydraulic cylinder. A vibration damping device, comprising: first and second passages configured to switch a discharge direction of the hydraulic pump in accordance with a swing of the structure.
【請求項2】前記油圧ポンプを前記油圧シリンダに連結
し、 前記電動機と前記油圧ポンプと前記油圧シリンダおよび
前記第一、第二通路をユニット化したことを特徴とする
請求項1に記載の制振装置。
2. The control system according to claim 1, wherein the hydraulic pump is connected to the hydraulic cylinder, and the electric motor, the hydraulic pump, the hydraulic cylinder, and the first and second passages are unitized. Shaking device.
【請求項3】前記可動マスを所定位置に付勢するスプリ
ングと、 前記油圧ポンプを迂回して前記第一、第二通路を結ぶ連
通路と、 前記連通路を流れる作動油に抵抗を付与する絞り手段
と、 前記連通路を開閉する連通路開閉手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の制
振装置。
3. A spring for urging the movable mass to a predetermined position; a communication path connecting the first and second paths bypassing the hydraulic pump; and applying a resistance to hydraulic oil flowing through the communication path. 3. The vibration damping device according to claim 1, further comprising: a throttle unit; and a communication passage opening / closing unit that opens and closes the communication passage. 4.
【請求項4】前記連通路開閉手段として通電時に前記連
通路を遮断し、非通電時に前記連通路を開通させる常開
型電磁シャットオフ弁を備えたことを特徴とする請求項
3に記載の制振装置。
4. A normally-open electromagnetic shut-off valve as said communication passage opening / closing means, which shuts off said communication passage when energized and opens said communication passage when not energized. Damping device.
【請求項5】前記第一、第二通路の一方から他方へと流
体圧を逃がすリリーフ弁と、 前記第一、第二通路を前記リリーフ弁と前記油圧ポンプ
の間で開閉するポンプ開閉手段と、 を備えたことを特徴とする請求項3または4に記載の制
振装置。
5. A relief valve for releasing fluid pressure from one of the first and second passages to the other, and a pump opening and closing means for opening and closing the first and second passages between the relief valve and the hydraulic pump. The vibration damping device according to claim 3 or 4, further comprising:
【請求項6】前記ポンプ開閉手段として通電時に前記第
一、第二通路を開通させ、非通電時に前記第一、第二通
路を遮断する常閉型電磁シャットオフ弁を備えたことを
特徴とする請求項5に記載の制振装置。
6. A normally closed electromagnetic shut-off valve for opening and closing the first and second passages when electricity is supplied and for shutting off the first and second passages when electricity is not supplied as the pump opening / closing means. The vibration damping device according to claim 5, wherein
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