JP2016089912A - 構造物の制振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧ダンパ1は、油圧室27に直列に高圧ガスを封入された予圧室29を有する。予圧室29は、オイルの温度変化による油圧室27の容積変化及びピストンロッド6による油圧室内の容積変化を吸収すると共に、油室27a内のスプリング40と予圧室29の付勢力をバランスする。ピストンバルブ371,372は、チェック弁機能の外にオリフィスを備えてもよく、地震規模に応じて異なる減衰力特性を有し、大きい減衰力特性は、150〜800[kN/(m/sec)]の範囲にある。
【選択図】図3
Description
前記シリンダ(5)に少なくとも軸方向に一体のエンド部材(19)と、前記シリンダに軸方向に移動自在なフロート部材(23)との間で前記油圧室(27)を形成し、
前記シリンダの端部の閉塞部(9)と前記フロート部材(23)との間に、前記油圧室(27)から前記フロート部材(23)に作用する油圧に対向する付勢力を有する予圧室(29)を形成し、
前記ピストン(10)部分に、前記2個の油室の一方(27a)から他方の油室(27b)へのオイルの流れを規制する第1のピストンバルブ(371)と、前記他方の油室(27b)から一方の油室(27a)へのオイルの流れを規制する第2のピストンバルブ(372)とを設け、
前記第1及び第2のピストンバルブ(371,372)は、それぞれ前記規制される流れと反対方向のオイルの流れに対して、前記シリンダ(5)に対する前記ピストン(10)の移動速度が低い状態では前記オイルの流れに対する抵抗力が大きく、前記ピストン(10)の移動速度が速い状態では前記オイルの流れに対する抵抗力が小さい減衰力特性を有する、
ことを特徴とする構造物の制振装置にある。
前記オリフィスは、前記シリンダの内径断面積(A)に対する該オリフィスの流通面積(a)の比である開口面積比率(z)が0.004〜0.040であり、かつ前記油圧ダンパ(1)は、前記所定値(P)以下の状態で前記移動速度に対する荷重変化が150〜600[kN/(m/sec)]である。
前記キャップ部材(7)と前記エンド部材(19)との間隔を、前記油圧ダンパ(1)のストローク以上の長さを有する余裕空隙(31)とした。
前記ピストン(10)の移動速度が前記所定値(P)以下の場合、前記バルブ座板(50)が前記環状の突起とその全周において実質的に当接し、前記油路のオイルの流れを制限し、
前記ピストンの移動速度が前記所定値(P)を越えると、前記バルブ座板(50)が付勢力に抗して撓んで前記環状の突起(45)からその全周において離れ、前記油路のオイルの流れを一気に許容してなる。
前記両油圧空間に、それぞれ他端が前記突起(45)の外径側に連通する前記油路(47)(49)の一端を連通し、
前記ピストンの両側面(10’a,10’b)における前記突起(45)の突出高さ(H)を前記ボス部(44)の突出高さ(h)に比して高く構成して(H>h)、前記バルブ座板(50)が、前記突起(45)に所定予荷重にて当接してなる。
2 構造部材(柱)
3 構造部材(梁)
5 シリンダ
6 ピストンロッド
7 キャップ部材
9 シリンダの端部(連結部材)
10,10’ ピストン
10a,10’a 側面
10b,10’b 側面
19 エンド部材
23 フロート部材
27 油圧室
27a 一方の油室(ロッド側油室)
27b 他方の油室(非ロッド側油室)
29 予圧室(ガス室)
30 スクレーパ
31 余裕空隙(空気室)
371,373,375 第1のピストンバルブ
372,374,376 第2のピストンバルブ
40 スプリング
44 ボス部
45 突起
46 油圧空間
47,49 (縮み側)油路、(伸び側)油路
50 バルブ座板
51 皿バネ
55 間座
60 チェック弁
61 オリフィス(バイパス)
61a 溝
z 開口面積比率
前記シリンダ(5)に少なくとも軸方向に一体のエンド部材(19)と、前記シリンダに軸方向に移動自在なフロート部材(23)との間で前記油圧室(27)を形成し、
前記シリンダの端部の閉塞部(9)と前記フロート部材(23)との間に、前記油圧室(27)から前記フロート部材(23)に作用する油圧に対向する付勢力を有する予圧室(29)を形成し、
前記ピストン(10)部分に、前記2個の油室の一方(27a)から他方の油室(27b)へのオイルの流れを規制する第1のピストンバルブ(371)と、前記他方の油室(27b)から一方の油室(27a)へのオイルの流れを規制する第2のピストンバルブ(372)とを設け、
前記第1及び第2のピストンバルブ(371,372)は、それぞれ前記規制される流れと反対方向のオイルの流れに対して、前記シリンダ(5)に対する前記ピストン(10)の移動速度が低い状態では前記オイルの流れに対する抵抗力が大きく、前記ピストン(10)の移動速度が速い状態では前記オイルの流れに対する抵抗力が小さい減衰力特性を有する、
ことを特徴とする構造物の制振装置にある。
Claims (10)
- シリンダ内にオイルを充填した油圧室を有し、該油圧室を1個のピストンにより2個の油室に区画して、前記2個の油室の間でオイルを所定の減衰力特性で連通する油圧ダンパを備え、前記ピストンに連結するピストンロッドの端部を一方の構造部材に連結すると共に、前記シリンダの端部を他方の構造部材に連結して、前記油圧ダンパを前記一方及び他方の構造部材の間に斜めに設置してなる構造物の制振装置において、
前記シリンダに少なくとも軸方向に一体のエンド部材と、前記シリンダに軸方向に移動自在なフロート部材との間で前記油圧室を形成し、
前記シリンダの端部の閉塞部と前記フロート部材との間に、前記油圧室から前記フロート部材に作用する油圧に対向する付勢力を有する予圧室を形成し、
前記ピストン部分に、前記2個の油室の一方から他方の油室へのオイルの流れを規制する第1のピストンバルブと、前記他方の油室から一方の油室へのオイルの流れを規制する第2のピストンバルブとを設け、
前記油圧ダンパは、前記第1及び第2のピストンバルブがそれぞれ前記規制される流れと反対方向のオイルの流れに対して、前記シリンダに対する前記ピストンの移動速度が所定値以下の状態では閉じ位置にあって前記オイルの流れを制限し、移動速度に対する荷重変化が150〜800[kN/(m/sec)]の急勾配からなり、前記ピストンの移動速度が前記所定値より速い状態では開かれて前記オイルの流れを許容し、移動速度に対する荷重変化が小さい緩勾配からなる減衰力特性を有する、
ことを特徴とする構造物の制振装置。 - 前記ピストンに、前記2個の油室を連通するオリフィスを設け、
前記オリフィスは、前記シリンダの内径断面積に対する該オリフィスの流通面積の比である開口面積比率が0.004〜0.040であり、かつ前記油圧ダンパは、前記所定値以下の状態で前記移動速度に対する荷重変化が150〜600[kN/(m/sec)]である、
請求項1記載の構造物の制振装置。 - 前記油圧ダンパは、前記ピストンロッドが前記ピストンから前記2個の油室の内の一方の油室のみを貫通して延びてなる、
請求項2記載の構造物の制振装置。 - 前記油圧ダンパは、前記エンド部材と前記ピストンとの間に縮設されて前記一方の油室にスプリングが配置されてなる、
請求項3記載の構造物の制振装置。 - 前記予圧室は、所定圧の不活性ガスが封入されているガス室からなる、
請求項2ないし4のいずれか1項記載の構造物の制振装置。 - 前記シリンダの一端部をキャップ部材で閉塞し、該キャップ部材に前記ピストンロッドの付着物を掻落とすスクレーパを設け、
前記キャップ部材と前記エンド部材との間隔を、前記油圧ダンパのストローク以上の長さを有する余裕空隙とした、
請求項2ないし5のいずれか1項記載の構造物の制振装置。 - 前記第1及び第2のピストンバルブは、前記ピストンの両側面に形成され、前記油圧ダンパの中心軸線を中心とした円周からなる環状の突起と、該突起に外周部が当接するように付勢された可撓性のバルブ座板と、前記ピストンの両側面を前記突起の外径側と内径側とでそれぞれ連通する油路と、を有し、
前記ピストンの移動速度が前記所定値以下の場合、前記バルブ座板が前記環状の突起とその全周において実質的に当接し、前記油路のオイルの流れを制限し、
前記ピストンの移動速度が前記所定値を越えると、前記バルブ座板が付勢力に抗して撓んで前記環状の突起からその全周において離れ、前記油路のオイルの流れを一気に許容してなる、
請求項2ないし6のいずれか1項記載の構造物の制振装置。 - 前記バルブ座板は、複数板からなり、該複数板のバルブ座板の少なくとも1枚に、外径側から切込まれた少なくとも1個の溝が形成され、該溝が前記環状の突起の内径側と外径側とを連通して前記オリフィスを形成してなる、
請求項7記載の構造物の制振装置。 - 前記環状の突起と前記ピストンの前記ピストンロッドを嵌挿するボス部との間における前記ピストンの両側面にそれぞれ油圧空間を有し、
前記両油圧空間に、それぞれ他端が前記突起の外径側に連通する前記油路の一端を連通し、
前記ピストンの両側面における前記突起の突出高さを前記ボス部の突出高さに比して高く構成して、前記バルブ座板が、前記突起に所定予荷重にて当接してなる、
請求項7又は8記載の構造物の制振装置。 - 前記ボス部と前記バルブ座板との間に、所定枚数の間座を介在して前記バルブ座板が前記ピストンの両側面に取付けられてなる、
請求項9記載の構造物の制振装置。
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