JP2526660B2 - High damping addition device for structures - Google Patents

High damping addition device for structures

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JP2526660B2 JP1071183A JP7118389A JP2526660B2 JP 2526660 B2 JP2526660 B2 JP 2526660B2 JP 1071183 A JP1071183 A JP 1071183A JP 7118389 A JP7118389 A JP 7118389A JP 2526660 B2 JP2526660 B2 JP 2526660B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は構造物の架構本体と可変剛性要素、または
架構内に設けた一対の可変剛性要素どうしを連結し、地
震時などの構造物の振動レベルに応じ、その連結状態お
よび減衰状態を受動的に変化させることにより、構造物
を振動外乱から守るための高減衰付加装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a structure main body of a structure and a variable rigidity element, or a pair of variable rigidity elements provided in the structure, which are connected to each other so as to connect a structure such as an earthquake. The present invention relates to a high damping addition device for protecting a structure from a vibration disturbance by passively changing a connection state and a damping state according to a vibration level.

なお、本願でいう可変剛性要素とは、例えばブレース
や耐震壁等、柱梁架構本体内に耐震要素として配置さ
れ、架構の剛性に対する効き方(剛性に関する寄与分)
が変わることで、架構の剛性を変化させる機能を有する
構造部材を意味し、その場合、架構本体を構成する柱あ
るいは梁と、可変剛性要素としてのブレース等との間に
本願発明の高減衰付加装置が配置されることになる。ま
た、例えば構造部材としてのブレース内に本願発明の装
置を介在させる場合には、耐震要素は、構造部材の一部
を意味し、その場合ブレースを構成する一対の部材間に
本願発明の高減衰付加装置が配置されることになる。
The variable stiffness element referred to in the present application is, for example, a brace or a seismic wall, which is arranged as a seismic element in the main body of a beam / column structure, and has an effect on the rigidity of the frame (a contribution to the rigidity).
Means a structural member having a function of changing the rigidity of the frame, and in that case, the high damping addition of the present invention is added between the pillar or beam that constitutes the frame main body and the brace or the like as the variable rigidity element. The device will be deployed. Further, for example, when the device of the present invention is interposed in a brace as a structural member, the seismic resistant element means a part of the structural member, and in that case, the high damping of the present invention is provided between a pair of members constituting the brace. An additional device will be arranged.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

出願人は構造物の柱梁架構内に、ブレースや壁などの
形で可変剛性要素を組み込み、可変剛性要素自体の剛
性、あるいは架構本体と可変剛性要素との連結状態を可
変とし、地震や風などの振動外力に対し、振動外力の特
性をコンピューターにより解析して、非共振となるよう
構造物の剛性を変化させて構造物の安全を図る能動的制
震システムおよび可変剛性構造を提案している(例えば
特開昭62−268479号、特開昭63−114770号、特開昭63−
114771号など)。
The applicant has incorporated variable stiffness elements in the form of braces or walls into the column beam structure of the structure to make the stiffness of the variable stiffness element itself or the connection state between the frame body and the variable stiffness element variable, and With respect to external vibration forces such as, we analyze the characteristics of the external vibration forces with a computer and propose an active vibration control system and a variable rigidity structure that changes the rigidity of the structure so that it does not resonate to ensure the safety of the structure. (For example, JP-A-62-268479, JP-A-63-114770, JP-A-63-
No. 114771).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、従来の能動的制震システムは、主として地
震動などの卓越周期と構造物の固有振動数(通常、1次
の固有振動数が問題となる場合が多い)との関係に着目
し、卓越周期に対し、構造物の固有振動数を能動的にず
らすことにより、共振現象を避け、応答量の低減を図っ
ている。
By the way, the conventional active seismic control system mainly focuses on the relationship between the predominant period such as seismic motion and the natural frequency of the structure (usually, the first natural frequency is often a problem). On the other hand, by actively shifting the natural frequency of the structure, the resonance phenomenon is avoided and the response amount is reduced.

しかし、特に地震動などの場合、非定常振動であるこ
とから、例えば卓越周期がはっきりしない場合や卓越周
期が複数ある場合など、必ずしも最適な制御とならない
場合も考えられる。
However, especially in the case of earthquake motion or the like, since it is unsteady vibration, it may be considered that the optimal control is not necessarily performed, for example, when the prominent period is not clear or when there are plural prominent periods.

また、能動的制震システムの場合、制御用のコンピュ
ーターの他、各種センサーを用いるため、何らかの異常
があった場合に対し、種々の安全維持機構を必要とする
など制御機構が複雑となり、コスト面での問題も考えら
れる。その他、制御の遅れにより十分な効果を発揮する
まで時間を要するような場合も考えられる。
In addition, in the case of active seismic control system, various sensors are used in addition to the control computer, so if there is any abnormality, various control systems are required, such as the need for various safety maintenance mechanisms. There may be problems with In addition, there may be a case where it takes time until a sufficient effect is exhibited due to a delay in control.

本願発明の高減衰付加装置は架構本体と可変剛性要素
との間に介在させた場合において、装置の減衰係数が振
動外乱による構造物の振動レベルに応じ、自動的に変化
するよう構成し、コンピュータープログラムなどによる
制御システムを必要としない受動的制震を可能とするも
のであり、減衰性を考慮して構造物の安全性を確保する
とともに、快適な居住空間を実現することを目的として
いる。
The high damping addition device of the present invention is configured so that, when it is interposed between the frame body and the variable rigidity element, the damping coefficient of the device automatically changes according to the vibration level of the structure due to vibration disturbance, It enables passive seismic control that does not require a control system based on programs, etc., and aims to ensure the safety of the structure in consideration of damping and to realize a comfortable living space.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願発明の構造物用高減衰付加装置の本体部分は、構
造物の架構本体と可変剛性要素、または架構本体内に設
けた一対の可変剛性要素どうしの一方に連結されるシリ
ンダーと、前記架構本体と可変剛性要素、または前記一
対の可変剛性要素どうしの他方に連結され、前記シリン
ダー内で往復動する両ロッド形式のピストンと、前記ピ
ストンの両側に設けられた油圧室と、前記両油圧室を連
結する油路と、前記油路に設けたオリフィスとしての開
閉弁からなる。
The body part of the high damping device for a structure of the present invention comprises a frame body and a variable rigidity element of the structure, or a cylinder connected to one of a pair of variable rigidity elements provided in the frame body, and the frame body. A variable-rigidity element, or the other of the pair of variable-rigidity elements, and a piston of a double rod type that reciprocates in the cylinder, hydraulic chambers provided on both sides of the piston, and the hydraulic chambers. It is composed of an oil passage to be connected and an on-off valve as an orifice provided in the oil passage.

また、両油圧室には圧油の流出を阻止する流出阻止用
チェック弁と、圧油の流入を阻止する流入阻止用チェッ
ク弁とが設けられ、開閉弁は油路としての両油圧室の流
出阻止用チェック弁を連結する流入用流路と、両油圧室
の流入阻止用チェック弁を連結する流出用流路との連結
位置に設けられている。
Further, both hydraulic chambers are provided with an outflow blocking check valve for blocking the outflow of pressure oil and an inflow blocking check valve for blocking the inflow of pressure oil, and the on-off valve serves as an oil passage for the outflow of both hydraulic chambers. It is provided at a connection position of an inflow passage connecting the check check valve for blocking and an outflow passage connecting the check valves for preventing inflow of the two hydraulic chambers.

本願の請求項1に係る構造物用高減衰付加装置は、上
記の構成において、前記開閉弁に、前記シリンダーと前
記ピストンの相対速度に応じて生じる該開閉弁の前圧に
対し、該開閉弁を所要の減衰係数を与える開度に保つば
ねを設けたことを特徴とするものである。
The high damping addition device for structures according to claim 1 of the present application has the above-mentioned configuration, wherein the opening / closing valve is provided in the opening / closing valve with respect to a front pressure of the opening / closing valve generated according to a relative speed of the cylinder and the piston. It is characterized in that a spring is provided to keep the opening at an opening that gives a required damping coefficient.

また、本願の請求項2に係る構造物用高減衰付加装置
は、上記の構成において、前記開閉弁が弁体の一端側に
流入ポートと流出ポートを有し、他端側にバイパスによ
って前記流入ポートと連結される背圧ポートを有する開
閉弁であり、前記弁体の背圧ポート側に、アキュムレー
ターに連結され、前記シリンダーと前記ピストンの相対
速度に応じて生じる前記開閉弁の前圧に応じて移動する
円錐状の弁体を有するポペット弁からなる背圧調整弁を
設けたことを特徴とするものである。
In the structure high damping addition device according to claim 2 of the present application, in the above structure, the opening / closing valve has an inflow port and an outflow port on one end side of the valve body, and the inflow port is bypassed on the other end side. An on-off valve having a back pressure port connected to a port, on the back pressure port side of the valve body, connected to an accumulator, to the front pressure of the on-off valve generated according to the relative speed of the cylinder and the piston. The back pressure adjusting valve is a poppet valve having a conical valve body that moves accordingly.

〔作用〕[Action]

以下に、本願発明の高減衰付加装置の作用、原理を実
施的に対応する符号を用いて説明する。
Hereinafter, the operation and principle of the high attenuation adding device according to the present invention will be described by practically corresponding reference numerals.

本願発明の高減衰付加装置1は第2図の概念図に示す
ように、シリンダー2内で往復動する両ロッド形式のピ
ストン3の左右に油圧室5を設け、この左右の油圧室5
を連結する油路にオリフィスとしての開閉弁6を設け、
この開閉弁6の開度が、課題を解決するための手段の項
で述べた構成により、シリンダー2とピストン3の相対
速度により生じる油路の油圧に応じて、自動的、すなわ
ち受動的に変化するようになっている。
As shown in the conceptual diagram of FIG. 2, the high damping addition device 1 of the present invention is provided with hydraulic chambers 5 on the left and right of a double rod type piston 3 which reciprocates in a cylinder 2, and the left and right hydraulic chambers 5 are provided.
An opening / closing valve 6 as an orifice is provided in an oil passage connecting
The opening degree of the on-off valve 6 changes automatically, that is, passively according to the oil pressure of the oil passage generated by the relative speed of the cylinder 2 and the piston 3 by the configuration described in the section for solving the problem. It is supposed to do.

そして、シリンダー2およびロッド4の一方が構造物
の架構本体と可変剛性要素の一方、または一対の可変剛
性要素どうしの一方に連結され、他方が架構本体と可変
剛性要素、または一対の可変剛性要素どうしの他方に連
結される。
One of the cylinder 2 and the rod 4 is connected to one of the frame main body and the variable rigidity element of the structure, or one of the pair of variable rigidity elements, and the other is connected to the frame main body and the variable rigidity element, or the pair of variable rigidity elements. Connected to each other.

高減衰付加装置1の減衰力は開閉弁6の開度に応じ
て、シリンダー2とピストン3の相対速度の2乗にほぼ
比例する抵抗力として得られ、架構に対し最大の減衰定
数hを与える付近で架構の固有周期が短い方へ移行し、
減衰定数hも徐々に低下する。
The damping force of the high damping addition device 1 is obtained as a resistance force substantially proportional to the square of the relative speed of the cylinder 2 and the piston 3 according to the opening degree of the on-off valve 6, and gives the maximum damping constant h to the frame. In the vicinity, the frame has a shorter natural period,
The damping constant h also gradually decreases.

第3図のグラフはこのような架構の特性を層間振幅が
数cm程度の大振動から層間振幅が数mm程度の小振動まで
の5種類の振動レベル(速度v1〜v5)について概念的に
示したものであり、cは連結装置の減衰係数、hは架構
の減衰定数を示している。このグラフからも明らかなよ
うに、振動レベル、すなわち相対速度vが大きくなるに
従って、最大の減衰効果を与える高減衰付加装置の減衰
係数cは小さなものとなる。
The graph in Fig. 3 shows the characteristics of such a frame conceptually for five types of vibration levels (velocities v 1 to v 5 ) from large vibration with an inter-layer amplitude of several cm to small vibration with an inter-layer amplitude of several mm. Where c is the damping coefficient of the coupling device, and h is the damping constant of the frame. As is clear from this graph, as the vibration level, that is, the relative velocity v increases, the damping coefficient c of the high damping addition device that gives the maximum damping effect becomes smaller.

表−1はこの関係をまとめたものである。 Table 1 summarizes this relationship.

第3図および表−1より、地震や風などに対する構造
物の揺れを最小(減衰定数hを最大)にするためには、
振動が大きくなるに従い、装置1の減衰係数cを小さく
すればよいことになる。すなわち、振動が大きくなるに
従い、開閉弁6の開度を大きくして行けばよい。
From Fig. 3 and Table-1, in order to minimize the sway of the structure against earthquakes and winds (maximum damping constant h),
As the vibration increases, the damping coefficient c of the device 1 should be decreased. That is, as the vibration increases, the opening degree of the opening / closing valve 6 may be increased.

本願発明はこの架構特性を利用し、架構の減衰効果が
最大となるように、振動レベルに応じて、装置の減衰係
数を調整するものであり、前記開閉弁6にシリンダー2
とピストン3の相対速度に応じた開度を実現できる特性
を持たせておく。すなわち、オリフィスの開度を相対速
度の増減に応じて自動的に増減し、できるだけ大きな減
衰効果を得るための所要の減衰係数を与えるよう調整を
行うことにより、地震、風などの振動外乱に対し、構造
物の揺れを最小に抑えることができる。
The present invention utilizes this frame characteristic and adjusts the damping coefficient of the device according to the vibration level so that the damping effect of the frame is maximized.
And the characteristic that an opening degree according to the relative speed of the piston 3 can be realized. That is, the orifice opening is automatically increased / decreased according to the increase / decrease of the relative speed, and adjustment is made to provide the required damping coefficient to obtain the largest damping effect. , It is possible to minimize the sway of the structure.

〔実施例〕〔Example〕

次に、図示した実施例について説明する。 Next, the illustrated embodiment will be described.

第1図は本願発明の高減衰付加装置1の構造物への設
置を概念的に示したもので、柱33と梁34からなる架構本
体31と、各層の架構31内に組み込んだ可変剛性要素とし
ての逆V型ブレース35との間に、高減衰付加装置1を介
在させている。地震や風などの振動外乱に対し、構造物
が振動すると、高減衰付加装置1のシリンダー2とピス
トン3の相対速度に応じ、開閉弁6の開度が自動的に変
化し、最適の減衰係数cにより、構造物に最大の減衰力
を与えることができる。
FIG. 1 conceptually shows the installation of the high damping addition device 1 of the present invention in a structure. A frame main body 31 composed of columns 33 and beams 34, and variable rigidity elements incorporated in the frame 31 of each layer. The high damping addition device 1 is interposed between the inverted V-shaped brace 35 and the inverted V-shaped brace 35. When a structure vibrates in response to a vibration disturbance such as an earthquake or wind, the opening degree of the opening / closing valve 6 automatically changes according to the relative speed of the cylinder 2 and the piston 3 of the high damping addition device 1, and the optimum damping coefficient is obtained. c can provide the structure with the maximum damping force.

第4図は本願の請求項1に係る高減衰付加装置1の一
実施例における回路図を示したもので、シリンダー2内
で往復動する両ロッド形式のピストン3の左右に油圧室
5を設け、この左右の油圧室5内の圧油の流動をオリフ
ィスとしての開閉弁6の開度により調整し、ピストン3
とシリンダー2の相対移動に対する減衰力を調整する構
造となっている。
FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of the high damping addition device 1 according to claim 1 of the present application, in which hydraulic chambers 5 are provided on the left and right of a double rod type piston 3 that reciprocates in a cylinder 2. , The flow of the pressure oil in the left and right hydraulic chambers 5 is adjusted by the opening degree of the opening / closing valve 6 as an orifice, and the piston 3
And a structure for adjusting a damping force with respect to relative movement of the cylinder 2.

シリンダー2およびロッド4はその一方が構造物の架
構本体と可変剛性要素の一方、または一対の可変剛性要
素どうしの一方に連結され、他方が架構本体と可変剛性
要素、または一対の可変剛性要素どうしの他方に連結さ
れる。
One of the cylinder 2 and the rod 4 is connected to one of the frame main body and the variable stiffness element of the structure, or one of the pair of variable stiffness elements, and the other is connected to the frame main body and the variable stiffness element, or the pair of variable stiffness elements. Is connected to the other.

左右の油圧室5には、それぞれ油圧室5の圧油の流出
を阻止する流出阻止用チェック弁7および油圧室5への
圧油の流入を阻止する流入阻止用チェック弁8が設けら
れ、左右の流出阻止用チェック弁7どうしを流入用流路
9が連結し、左右の流入阻止用チェック弁8どうしを流
出用流路10が連結している。
The left and right hydraulic chambers 5 are respectively provided with an outflow prevention check valve 7 for preventing the pressure oil from flowing out of the hydraulic chamber 5 and an inflow prevention check valve 8 for preventing the pressure oil from flowing into the hydraulic chamber 5. The outflow prevention check valves 7 are connected to the inflow passage 9, and the left and right inflow prevention check valves 8 are connected to the outflow passage 10.

開閉弁6はこの流入用流路9と流出用流路10を結ぶ流
路に設けられており、開閉弁6の開度を変化させること
により、装置1の減衰係数cを調整することができる。
The on-off valve 6 is provided in the flow path connecting the inflow flow path 9 and the outflow flow path 10, and the damping coefficient c of the device 1 can be adjusted by changing the opening degree of the on-off valve 6. .

第5図は第4図の実施例における開閉弁6の構造を示
したもので、スプール弁の流入ポート13と流出ポート14
間を塞ぐ弁体11に非線形ばねである円錐型コイルばね12
を設け、流入ポート13側の流入圧(前圧)に対抗させて
いる。
FIG. 5 shows the structure of the on-off valve 6 in the embodiment of FIG. 4, in which the inlet port 13 and the outlet port 14 of the spool valve are shown.
A conical coil spring 12 which is a non-linear spring for the valve body 11 that closes the gap.
Is provided to counter the inflow pressure (front pressure) on the inflow port 13 side.

上述の構成から明らかなように、本実施例ではピスト
ン3が左右どちらに動いても、圧油は常に開閉弁6の下
側から流入するようになっており、流入ポート13からの
油圧により、弁体11が押し上げられ、流出ポート14に圧
油が流れ出る。
As is apparent from the above-mentioned configuration, in this embodiment, the pressure oil always flows from the lower side of the on-off valve 6 regardless of whether the piston 3 moves to the left or right, and by the hydraulic pressure from the inflow port 13, The valve body 11 is pushed up, and the pressure oil flows out to the outflow port 14.

すなわち、流入圧に応じた弁体11の移動量を非線形ば
ね12で制御することで、架構に最適の減衰力を与えるこ
とができる。この関係を示したのが、表−2である。
That is, by controlling the amount of movement of the valve body 11 according to the inflow pressure by the non-linear spring 12, it is possible to apply an optimum damping force to the frame. Table 2 shows this relationship.

第6図は本願の請求項2に係る高減衰付加装置1の一
実施例における回路図を示したものであり、基本的な構
成は第4図の実施例の場合と同様であるが、オリフィス
としての開閉弁20について、弁体21の流入ポート23と反
対側に、アキュムレーター28に連結された背圧ポート25
を設けてある。この背圧ポート25はバイパス26により流
入ポート23側とも連結されており、アキュムレーター28
との間に介在させた背圧調整弁27により、背圧を調整
し、それによって開閉弁20の開度を調整している。背圧
調整弁27は第7図に示すような円錐状の弁体29を有する
ポペット弁であり、開閉弁20の前圧に応じ、背圧調整弁
27の弁体29がアキュムレーター28の圧力に抵抗して移動
し、背圧が制御される。このようにして、開閉弁20の開
度が振動レベルに応じた最適の減衰係数を装置1に与
え、構造物の揺れを抑制することができる。
FIG. 6 shows a circuit diagram of an embodiment of the high damping addition device 1 according to claim 2 of the present application. The basic structure is the same as that of the embodiment of FIG. As for the on-off valve 20 as described above, the back pressure port 25 connected to the accumulator 28 is provided on the side opposite to the inflow port 23 of the valve body 21.
Is provided. This back pressure port 25 is also connected to the inflow port 23 side by a bypass 26, and the accumulator 28
The back pressure is adjusted by the back pressure adjusting valve 27 interposed between the back pressure adjusting valve 27 and the back pressure adjusting valve 27, and thereby the opening degree of the on-off valve 20 is adjusted. The back pressure adjusting valve 27 is a poppet valve having a conical valve body 29 as shown in FIG. 7, and is a back pressure adjusting valve depending on the front pressure of the on-off valve 20.
The valve body 29 of 27 moves in opposition to the pressure of the accumulator 28, and the back pressure is controlled. In this way, the opening degree of the on-off valve 20 can be given to the device 1 an optimum damping coefficient according to the vibration level, and the shaking of the structure can be suppressed.

第8図〜第15図は本願発明における可変減衰機構を有
する連結装置の構造物架構に対する適用位置の例を示し
たものである。
FIGS. 8 to 15 show examples of application positions of the connecting device having the variable damping mechanism in the present invention to the structure frame.

第8図の例では架構本体31としての柱梁架構と、可変
剛性要素としての逆V型ブレース35の間に高減衰付加装
置1を介在させている。
In the example of FIG. 8, the high-damping addition device 1 is interposed between the column-beam frame as the frame body 31 and the inverted V-shaped brace 35 as the variable rigidity element.

第9図の例は架構本体31としての柱梁架構と、上下の
梁34より立設したまたは垂下させたフレーム41どうしの
間に高減衰付加装置1を介在させて、可変剛性要素とし
てのモーメント抵抗フレームを構成した場合である。
In the example of FIG. 9, the high-damping addition device 1 is interposed between the column-beam frame as the frame body 31 and the frames 41 erected or hung from the upper and lower beams 34, and the moment as the variable rigidity element. This is a case where a resistance frame is configured.

第10図の例では架構本体31としての柱梁架構と、可変
剛性要素としてのRC耐震壁42との間に高減衰付加装置1
を介在させている。
In the example shown in FIG. 10, the high-damping addition device 1 is provided between the column-beam frame as the frame body 31 and the RC seismic wall 42 as the variable rigidity element.
Is intervening.

第11図の例は、免震構造物の基部に積層ゴムなどの免
震ゴム43と併用して高減衰付加装置1を設けた場合の例
であり、高減衰付加装置1が免震構造におけるダンパー
の役割を果たしている。この場合の可変剛性要素は構造
物の基礎と考えることができる。
The example of FIG. 11 is an example of the case where the high damping addition device 1 is provided in combination with the seismic isolation rubber 43 such as laminated rubber at the base of the seismic isolation structure. It plays the role of a damper. The variable stiffness element in this case can be considered the basis of the structure.

第12図の例では、架構本体31としての柱梁架構内に設
けたX型ブレース44を可変剛性要素としており、X型の
中央に高減衰付加装置1を横向き(横型)に介在させて
ある。
In the example of FIG. 12, the X-type brace 44 provided in the column-beam frame as the frame body 31 is used as a variable rigidity element, and the high damping addition device 1 is laterally (horizontally) interposed in the center of the X-type. .

第13図の例は第12図の例と同様X型ブレース45に適用
した例であり、第12図の例が高減衰付加装置1を横向き
に設けた横型だったのに対し、本例では高減衰付加装置
1を縦向きに設け、縦型としている。
The example of FIG. 13 is an example applied to the X-type brace 45 similarly to the example of FIG. 12, and the example of FIG. 12 is the horizontal type in which the high attenuation adding device 1 is provided sideways, whereas in the example of FIG. The high-damping addition device 1 is provided vertically, and is of a vertical type.

第14図の例は第10図の例と同様、架構本体31としての
柱梁架構と、可変剛性要素としてのRC耐震壁46との間に
高減衰付加装置1を介在させたものであるが、高減衰付
加装置1を出入口などの開口部47の上方に設けた点に特
徴を有している。
The example of FIG. 14 is similar to the example of FIG. 10 in that the high damping addition device 1 is interposed between the column beam frame as the frame body 31 and the RC seismic wall 46 as the variable rigidity element. It is characterized in that the high attenuation adding device 1 is provided above the opening 47 such as the entrance and exit.

第15図の例は、大架構におけるX型ブレース48の中央
に高減衰付加装置1を介在させたもので、中間の大梁49
とブレース48は分離されている。
In the example of FIG. 15, the high damping addition device 1 is interposed in the center of the X-shaped brace 48 in the large frame.
And brace 48 are separated.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願発明の高減衰付加装置は、架構本体と可変剛性要
素との間等に介在させた場合において、ピストンの両側
の油圧室を連結する油路に設けたオリフィスとしての開
閉弁に、前圧に対し開閉弁を所要の減衰係数を与える開
度に保つばねまたは背圧調整弁を設けてあるため、装置
の減衰係数がシリンダーとピストンの相対速度に応じ
て、すなわち振動外乱による構造物の振動レベルに応じ
て自動的に変化し、可変剛性要素と装置の連結状態を変
化させる。従って、ばねまたは背圧調整弁の設定によ
り、その構造物の特性に応じた最適な減衰性を与えるこ
とができる。これにより、構造物の応答量を低減し、安
全性を確保するとともに、快適な居住空間を実現するこ
とができる。
The high damping addition device of the present invention, when interposed between the frame main body and the variable rigidity element or the like, provides an on-off valve as an orifice provided in an oil passage connecting the hydraulic chambers on both sides of the piston, On the other hand, since a spring or a back pressure adjusting valve that keeps the on-off valve at an opening that gives the required damping coefficient is provided, the damping coefficient of the device depends on the relative speed of the cylinder and piston, that is, the vibration level of the structure due to vibration disturbance. Automatically changes in response to changes in the connection state between the variable stiffness element and the device. Therefore, by setting the spring or the back pressure adjusting valve, it is possible to provide the optimum damping property according to the characteristics of the structure. As a result, the response amount of the structure can be reduced, safety can be ensured, and a comfortable living space can be realized.

また、本願発明の装置は構造物の振動によって作動
し、コンピューター等の制御を必要としない受動的制震
機構を与えるものであるため、設置の際の構造物の特性
に応じた設計および調整を必要とするだけであり、複雑
な制御システムや付帯設備を必要とすぜ、能動的制震機
構に比べ低コストで設置することができる。
Further, since the device of the present invention operates by the vibration of the structure and provides a passive vibration control mechanism that does not require the control of a computer or the like, the design and adjustment according to the characteristics of the structure at the time of installation can be performed. It requires only a complicated control system and ancillary equipment, and can be installed at a lower cost than active damping systems.

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

第1図は本願発明の高減衰付加装置の構造物への設置例
の概要図、第2図は本願発明の装置の概念図、第3図は
本願発明の装置を設置した場合の架構の特性を説明する
ためのグラフ、第4図は本願の請求項1に係る発明の一
実施例における油圧回路図、第5図は第4図の実施例に
おいて使用する開閉弁の構造を示す断面図、第6図は本
願の請求項2に係る発明の一実施例における油圧回路
図、第7図は第6図の実施例において使用する背圧調整
弁の構造を示す断面図、第8図〜第15図は本願発明の高
減衰付加装置の構造物架構に対する具体的な適用位置の
例を示す概要図である。 1……高減衰付加装置、2……シリンダー、3……ピス
トン、4……ピストンロッド、5……油圧室、6……開
閉弁、7……流出阻止用チェック弁、8……流入阻止用
チェック弁、9……流入用流路、10……流出用流路、11
……弁体、12……ばね、13……流入ポート、14……流出
ポート、20……開閉弁、21……弁体、23……流入ポー
ト、24……流出ポート、25……背圧ポート、26……バイ
パス、27……背圧調節弁、28……アキュムレーター、29
……弁体
FIG. 1 is a schematic diagram of an example of installation of a high attenuation adding device of the present invention on a structure, FIG. 2 is a conceptual diagram of the device of the present invention, and FIG. 3 is a characteristic of a frame when the device of the present invention is installed. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram in an embodiment of the invention according to claim 1 of the present application, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of an on-off valve used in the embodiment of FIG. 4, FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram in an embodiment of the invention according to claim 2 of the present application, FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a back pressure regulating valve used in the embodiment of FIG. 6, and FIGS. FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a specific application position of the high damping addition device of the present invention to a structure frame. 1 ... High damping addition device, 2 ... Cylinder, 3 ... Piston, 4 ... Piston rod, 5 ... Hydraulic chamber, 6 ... Open / close valve, 7 ... Outflow prevention check valve, 8 ... Inflow prevention Check valve, 9 ... Inflow channel, 10 ... Outflow channel, 11
…… Valve, 12 …… Spring, 13 …… Inflow port, 14 …… Outflow port, 20 …… Open / close valve, 21 …… Valve, 23 …… Inflow port, 24 …… Outflow port, 25 …… Back Pressure port, 26 …… Bypass, 27 …… Back pressure control valve, 28 …… Accumulator, 29
...... Valve

フロントページの続き (72)発明者 平井 淳一 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 安達 義憲 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 田上 淳 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内Front page continued (72) Inventor Junichi Hirai 2-191-1 Tobita Supply, Chofu City, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Yoshinori Adachi 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Atami 2-191-1 Tobita, Chofu City, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】構造物の架構本体と可変剛性要素、または
架構本体内に設けた一対の可変剛性要素どうしの一方に
連結されるシリンダーと、前記架構本体と可変剛性要
素、または前記一対の可変剛性要素どうしの他方に連結
され、前記シリンダー内で往復動する両ロッド形式のピ
ストンと、前記ピストンの両側に設けられた油圧室と、
前記両油圧室を連結する油路と、前記油路に設けたオリ
フィスとしての開閉弁からなり、前記両油圧室には圧油
の流出を阻止する流出阻止用チェック弁と、圧油の流入
を阻止する流入阻止用チェック弁とが設けられ、前記油
路は前記両油圧室の流出阻止用チェック弁を連結する流
入用流路と、前記両油圧室の流入阻止用チェック弁を連
結する流出用流路とからなり、前記開閉弁は前記流入用
流路と流出用流路との連結位置に設けられ、該開閉弁に
は前記シリンダーと前記ピストンの相対速度に応じて生
じる該開閉弁の前圧に対し、該開閉弁を所要の減衰係数
を与える開度に保つばねを設けたことを特徴とする構造
物用高減衰付加装置。
1. A frame body and a variable stiffness element of a structure, or a cylinder connected to one of a pair of variable stiffness elements provided in the frame body, the frame body and the variable stiffness element, or the pair of variable variables. A piston of a double rod type, which is connected to the other of the rigid elements and reciprocates in the cylinder, and hydraulic chambers provided on both sides of the piston,
An oil passage connecting the two hydraulic chambers and an on-off valve as an orifice provided in the oil passage, and an outflow prevention check valve for preventing the outflow of the pressure oil into the both hydraulic chambers, and an inflow of the pressure oil. An inflow blocking check valve for blocking is provided, and the oil passage is for an inflow passage connecting the outflow blocking check valves of the both hydraulic chambers and an outflow connecting the inflow blocking check valves of the both hydraulic chambers. A flow path, the opening / closing valve is provided at a position where the inflow passage and the outflow passage are connected to each other, and the opening / closing valve is provided in front of the opening / closing valve generated according to a relative speed of the cylinder and the piston. A high damping addition device for a structure, characterized in that a spring is provided for keeping the opening / closing valve at an opening that gives a required damping coefficient to the pressure.
【請求項2】構造物の架構本体と可変剛性要素、または
架構本体内に設けた一対の可変剛性要素どうしの一方に
連結されるシリンダーと、前記架構本体と可変剛性要
素、または前記一対の可変剛性要素どうしの他方に連結
され、前記シリンダー内で往復動する両ロッド形式のピ
ストンと、前記ピストンの両側に設けられた油圧室と、
前記両油圧室を連結する油路と、前記油路に設けたオリ
フィスとしての開閉弁からなり、前記両油圧室には圧油
の流出を阻止する流出阻止用チェック弁と、圧油の流入
を阻止する流入阻止用チェック弁とが設けられ、前記油
路は前記両油圧室の流出阻止用チェック弁を連結する流
入用流路と、前記両油圧室の流入阻止用チェック弁を連
結する流出用流路とからなり、前記開閉弁は前記流入用
流路と流出用流路との連結位置に設けられ、前記開閉弁
は弁体の一端側に流入ポートと流出ポートを有し、他端
側にバイパスによって前記流入ポートと連結される背圧
ポートを有する開閉弁であり、前記弁体の背圧ポート側
に、アキュムレーターに連結され、前記シリンダーと前
記ピストンの相対速度に応じて生じる前記開閉弁の前圧
に応じて移動する円錐状の弁体を有するポペット弁から
なる背圧調整弁を設けたことを特徴とする構造物用高減
衰付加装置。
2. A frame body and a variable stiffness element of a structure, or a cylinder connected to one of a pair of variable stiffness elements provided in the frame body, the frame body and the variable stiffness element, or the pair of variable variables. A piston of a double rod type, which is connected to the other of the rigid elements and reciprocates in the cylinder, and hydraulic chambers provided on both sides of the piston,
An oil passage connecting the two hydraulic chambers and an on-off valve as an orifice provided in the oil passage, and an outflow prevention check valve for preventing the outflow of the pressure oil into the both hydraulic chambers, and an inflow of the pressure oil. An inflow blocking check valve for blocking is provided, and the oil passage is for an inflow passage connecting the outflow blocking check valves of the both hydraulic chambers and an outflow connecting the inflow blocking check valves of the both hydraulic chambers. A flow path, the on-off valve is provided at a connection position of the inflow flow path and the outflow flow path, and the on-off valve has an inflow port and an outflow port on one end side of the valve body and the other end side. An opening / closing valve having a back pressure port connected to the inflow port by bypass, the opening / closing valve being connected to an accumulator on the back pressure port side of the valve body and generated according to the relative speed of the cylinder and the piston. Moves according to valve pre-pressure Conical valve body high damping additional device for structures, characterized in that a back pressure regulating valve comprising a poppet valve having a.
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