JP3846797B2 - Hydraulic damper for vibration control - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本発明は、地震や風等の振動外力による建物構造物の揺れを減衰するための制震用油圧ダンパに関するものである。
【従来の技術】
【0003】
従来の一般的な制震用油圧ダンパとしては、例えば図6に示すような制震用油圧ダンパ11があった。この従来の制震用油圧ダンパ11の構造は、シリンダ12内にその軸線方向に往復運動するピストン14が収納され、このピストン14の両側には油圧室12a,12bが形成され、これらの両油圧室12a,12b内には作動油が充填されている。ピストン14はピストンロッド16の長さ方向中央部近辺に設けられている。
【0004】
シリンダ12の側部(図6中上部)にはバルブユニット22が設けられており、図示しないがこのバルブユニット22内には、シリンダ12内の両油圧室12a,12bを連通させる油路の途中に、互いに並列に並べて配置された、調圧弁、リリーフ弁及びアキュムレータが内蔵されている。
【0005】
ここで調圧弁とは、減衰係数を規定するために開度を自動的に調整する弁であり、リリーフ弁とは、安全率を考慮した所定値以上の圧力が作用した場合に自動的に開いてその圧力上昇を抑え、過度の圧力上昇による建物構造物の破損から保護するための弁である。
【0006】
また、アキュムレータとは、制震用油圧ダンパの作動時にシリンダに作動油を供給することにより作動油が負圧になることを防止し、制震用油圧ダンパの性能を安定させるための装置である。
【0007】
このような制震用油圧ダンパ11の軸線方向に地震や風等の外力が加わって、シリンダ12とピストン14との間に相対移動が発生したときは、両油圧室12a,12bの一方から他方に向かって作動油が油路を流れ、この油路の途中の調圧弁を通って移動する。
【0008】
このとき作動油は調圧弁を通るときに抵抗を受け、このことによりシリンダ12とピストン14との間に相対移動を発生させる上記地震や風等の外力が減衰され、地震や風等の外力による建物構造物の振動の一部を吸収して制震動作をすることができるようになっている。
【0009】
このような制震用油圧ダンパ11は、その両端部のボールジョイント20(支持構造)を介して建物構造物の構成部材に、屈曲自在に連結されるようになっている。また、このようなボールジョイント20の代りに、図示しないが、その両方の端部が、後述するクレビス形式の支持構造のピンを介して、建物構造物の構成部材に屈曲自在に連結されるような制震用油圧ダンパもある。
【0010】
このように制震用油圧ダンパと建物構造物の構成部材との連結は、制震用油圧ダンパに曲げモーメントが発生することを防ぐために、ボールジョイントを使用するか、又はクレビス形式の支持構造のピンを介して屈曲自在に連結される必要がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制震用油圧ダンパは、制震動作のために大きな減衰力を必要とする場合にはシリンダ径を大きくする必要があるため、シリンダ径を大きくした分だけ大きな幅の設置スペースが必要になる。このように制震用油圧ダンパの設置スペースが大きくなると、建物構造物の各階においてオフィスや居住空間等として有効利用することができる空間の容積をそれだけ減少させることになるという問題があった。
【0012】
また逆に、有効利用することのできる空間の容積を減少させないようにしようとすると、シリンダ径の大きい制震用油圧ダンパを設置することができないという問題があった。このような場合には、そのままの設置スペースに納められるようなシリンダ径の小さい制震用油圧ダンパを、その和が必要な減衰力を発生させることができる個数だけ、高さ方向に並列に並べて設置する方法が考えられる。
【0013】
しかしながら、このような方法では、制震用油圧ダンパだけでなく、これを建物構造物の構成部材に連結するために必要なボールジョイント又はクレビス形式の支持構造、及びバルブユニット等についても、制震用油圧ダンパと同じ個数だけ必要になるため、コストが飛躍的に高くなってしまうという問題が発生する。
【0014】
そこで本発明は、設置スペースの幅が大きくなることを抑制することができると共に、コストの増加を抑制することができる制震用油圧ダンパを提供することを課題とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による制震用油圧ダンパは、並列に積層されて配置される複数の油圧ダンパを有する制震用油圧ダンパであって、複数の油圧ダンパの各ピストンロッド及び/又は各シリンダ部が、建物構造物に屈曲自在に連結される単一の支持構造を介して建物構造物に連結され、振動外力による建物構造物の揺れを減衰するように構成したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る制震用油圧ダンパの実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【0017】
図1ないし図3は、本発明の第1の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ30(制震用油圧ダンパ)について説明するために参照する図である。これらの図に示す並列式制震用油圧ダンパ30は、前記従来の制震用油圧ダンパ11と同じ部分には同じ符号を付して説明し、従来と同様の構成部分についての重複する説明は省略するものとする。
【0018】
図1及び図2に示すように、この並列式制震用油圧ダンパ30は、この両端に各々配置される単一の支持構造32,34の間に、3個の油圧ダンパ36が、図1中高さ方向に並列に並ぶように配置して組み付けられるようになっている。
【0019】
各油圧ダンパ36のシリンダ37(シリンダ部)は、その両端のシリンダヘッド38,40が、シリンダチューブ42を挟み込むように形成されている。各油圧ダンパ36の両端のシリンダヘッド38,40は、ボルト44とナット46により、隣接する油圧ダンパ36のシリンダヘッド38,40と互いに連結されるようになっているので、各油圧ダンパ36は互いに並列に並ぶように配置され、かつ一体的に構成されるようになっている。
【0020】
そして、このように一体的に構成された各油圧ダンパ36のシリンダ37は、そのシリンダヘッド38が単一の支持構造32にボルト48により締結されて、その支持構造32を介して建物構造物の構成部材に連結されるようになっている。
【0021】
一方、各油圧ダンパ36のピストンロッド16は、それぞれの突出先端部が単一の支持構造34に連結されて、その支持構造34を介して建物構造物の構成部材に連結されるようになっている。
【0022】
そして、これらの支持構造32,34はクレビス形式の支持構造であり、並列式制震用油圧ダンパ30の両端部は建物構造物の構成部材に、支持構造32,34のピン33,35を介して屈曲自在となるように連結される。
【0023】
ここで、図1,図2に示すように、クレビス形式の支持構造32は、2つの部材32a,32bが、各油圧ダンパ36のシリンダヘッド38を両側から挟み込んでこれらを固定すると共に、この部材32a,32b間に挟み込まれて配置され建物構造物の構成部材に連結された部材32cに、ピン33を介して連結されるような構造になっている。そして、これらの部材32a,32b及び32cで構成される支持構造32は、並列式制震用油圧ダンパ30の組付け後において一体構造として機能する。
【0024】
また、支持構造34は、各油圧ダンパ36のピストンロッド16と一体的に連結した部材34cと、これを挟み込むように両側に配置されて建物構造物の構成部材に連結された部材34a,34bとが、ピン35を介して連結されるような構造となっている。そして、これらの部材34a,34b及び34cで構成される支持構造34は、並列式制震用油圧ダンパ30の組付け後において一体構造として機能する。
【0025】
また、図示しないが、クレビス形式の支持構造32,34の代りに、複数の部品で構成されるボールジョイントを用いるようにしてもよく、その場合も上述したように、支持構造32,34と同様に機能して、並列式制震用油圧ダンパ30に曲げモーメントを発生させることがない。これらの支持構造32,34やボールジョイント等は、複数の部材や部品で構成されていても一体構造として機能するので、「単一の支持構造」ということにする。
【0026】
このように、並列式制震用油圧ダンパ30は、その両端部が単一の支持構造32,34を介して建物構造物の構成部材に連結されるようになっているため、各油圧ダンパ36毎に支持構造を連結する必要がなく、部品点数を減らすことができるのでコストの増加を抑制することができる。
【0027】
なお、本実施の形態では並列式制震用油圧ダンパ30の両端部が、単一の支持構造32,34を介して建物構造物の構成部材に連結されるようになっているが、並列式制震用油圧ダンパ30の一方の端部、すなわちシリンダ37及びピストンロッド16の一方のみが単一の支持構造を介して建物構造物の構成部材に連結され、他方が複数の支持構造を介して連結されるようになっていてもよい。
【0028】
次に、図3に基づいて、並列式制震用油圧ダンパ30の内部構造、及びバルブユニット22について説明する。各シリンダ37内においてその軸方向に往復運動をするピストン14は、ピストンロッド16に固定されており、各ピストンロッド16が共に単一の支持構造34に連結されているので、各ピストン14は同方向に同期して運動するようになっている。
【0029】
そのため、例えば、地震や風等の外力により並列式制震用油圧ダンパ30が伸張する場合には、各油圧ダンパ36内のそれぞれのピストン14は、同期してシリンダ37に対して図中における右方向に移動するので、各ピストン14の左側の油圧室12aは同期して拡張し、右側の油圧室12bは同期して収縮するようになっている。
【0030】
また、並列式制震用油圧ダンパ30は、各油圧ダンパ36のシリンダヘッド38,40内に、油圧室12a,12bに通じる油路50を設け、この油路50は、隣接するシリンダヘッド38,40同士の接触面で互いの開口部が対向するようになっている。
【0031】
このような構造にすることにより、各油圧ダンパ36における拡張側の各油圧室12aは、隣接する油圧ダンパ36のシリンダ37内における拡張側の油圧室12aと互いに連通するようになっており、また、収縮側の各油圧室12bも隣接するシリンダ37内における収縮側の油圧室12bと互いに連通するようになっている。
【0032】
したがって、各油圧ダンパ36ごとにバルブユニット22を配置しなくとも、並列式制震用油圧ダンパ30の中の最上段の油圧ダンパ36の油路50に連通するバルブユニット22を1つ設けることにより、このバルブユニット22は複数の油圧ダンパ36の共通のバルブユニットとして機能し、並列式制震用油圧ダンパ30全体としての減衰係数を調整することができる。
【0033】
なお本実施の形態では、並列式制震用油圧ダンパ30の内部の構造を、その油圧ダンパ36が伸張する場合に基づいて説明したが、油圧ダンパ36が収縮する場合には油圧室12aが収縮して、油圧室12bが拡張することはいうまでもない。
【0034】
また、各油圧ダンパ36のピストン14内部には、リリーフ弁52が設けられている。リリーフ弁52はピストン14内に設けることにより、過負荷による油圧ダンパ36の破損に対して安全性を向上させることができる。また、リリーフ弁をバルブユニット22内に設けてもよい。
【0035】
このように、並列式制震用油圧ダンパ30は、各油圧ダンパ36ごとにバルブユニット22を配置せずに、共通のバルブユニット22を1つだけ設けるようにしているので、バルブユニット22の個数を減らすことができ、コストの増加を抑制することができる。
【0036】
また、本実施の形態においては、共通のバルブユニット22を1つだけ設けるようにしたが、別の実施の形態として、従来の制震用油圧ダンパ11と同様に、各油圧ダンパ36ごとに油圧室12aと12bが油路で連通し、その途中に各油圧ダンパ36ごとにバルブユニット22を設けるようにしてもよい。
【0037】
この場合においても並列式制震用油圧ダンパ30は、その両端が単一の支持構造32,34により建物構造物の構成部材に連結されるようになっているか、又はいずれか一方の端部のみが、単一の支持構造により建物構造物の構成部材に連結されるようになっていることにより、その範囲においてコストの増加を抑制することができる。
【0038】
また、上記第1の実施の形態においては、各油圧ダンパ36の中の最上段のものに共通のバルブユニット22を1つ設けるようにしたが、共通のバルブユニット22は各油圧ダンパ36の中の他のいずれかに1つ設けるようにしてもよい。
【0039】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ60を示したものである。この並列式制震用油圧ダンパ60は、脚部54を設けるようにしたこと以外は、上記第1の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ30と全く同じである。
【0040】
このような並列式制震用油圧ダンパ60は、複数の油圧ダンパ36を高さ方向に並列に並べて配置するため、全体の重心が高くなり、転倒しやすくなる。そのため、転倒防止のための脚部54を設けることにより、並列式制震用油圧ダンパ60の安定性や安全性を向上させることができる。
【0044】
なお、前記第1及び第2の実施の形態では、バルブユニット22を設けて、これをリリーフ弁と共に内蔵されている調圧弁により、並列式制震用油圧ダンパ30,60の減衰係数を調整するようにしているが、各油圧ダンパ36のピストン14内部に調圧弁やリリーフ弁を設けるようにしてもよい。
【0045】
図示しないが、この場合には共通の1つのアキュムレータのみを、いずれか1つの油圧ダンパ36における、拡張側の油圧室12aと収縮側の油圧室12bを連通する油路の途中に設けるようにしてもよい。
【0046】
また諸事情により、共通のバルブユニット22、或は共通のアキュムレータを、並列式制震用油圧ダンパ30の中のいずれかの油圧ダンパ36に固定することができないような場合には、バルブユニット22或はアキュムレータを油圧ダンパ36から離隔して、並列式制震用油圧ダンパ30周辺の位置に配置させ、それらを外部配管によりいずれかの油圧ダンパ36に接続するようにしてもよい。
【0047】
また、前記第1及び第2の実施の形態では、各油圧ダンパ36の油圧室12a,12bは、シリンダヘッド38,40内に油路50を設けて、隣接するシリンダヘッド38,40との接触面で連通するようになっているが、別の実施の形態として、油路をシリンダ37の外部に伸ばして隣接する各油圧ダンパ36の油圧室12a,12b同士を連通するようにしてもよい。
【0048】
図示しないが、このような場合には、各シリンダヘッド38,40の接触面で油路50を連通させるために各油圧ダンパ36のシリンダ37同士を密着させる必要がないので、各油圧ダンパ36のシリンダ37はボルト44及びナット46により互いに一体的に連結されていなくてもよい。
【0049】
さらに、前記第1及び第2の実施の形態は、並列式制震用油圧ダンパ30,60の設置スペースの幅を小さくするために、油圧ダンパ36を高さ方向に並列に並べて配置したが、天井裏等に設置するため高さ方向に制限があるような場合には、油圧ダンパ36を水平方向に並列に並べて配置するようにしてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、並列式制震用油圧ダンパの設置スペースの幅が大きくなることを抑制することができるので、有効利用することができる空間の容積が減少するのを防止することができる。
【0051】
また、並列式制震用油圧ダンパの両端部または一方の端部を単一の支持構造に連結することにより、複数の油圧ダンパを一体化することができ、共通の1つのバルブユニット等を用いれば足りるようにすることができるので、コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ30の正面図である。
【図2】図1における並列式制震用油圧ダンパ30の平面図である。
【図3】図1における並列式制震用油圧ダンパ30の内部断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ60を示す正面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る並列式制震用油圧ダンパ70を示す正面図である。
【図6】従来の制震用油圧ダンパ11を示す断面図である。
【符号の説明】
11 制震用油圧ダンパ
12a,12b 油圧室
14 ピストン
16 ピストンロッド
20 ボールジョイント
22 バルブユニット
30 並列式制震用油圧ダンパ
32 支持構造
32a,32b,32c 部材
33 ピン
34 支持構造
34a,34b,34c 部材
35 ピン
36 油圧ダンパ
37 シリンダ
38,40 シリンダヘッド
42 シリンダチューブ
44 ボルト
46 ナット
48 ボルト
50 油路
52 リリーフ弁
54 脚部
60 並列式制震用油圧ダンパ
70 並列式制震用油圧ダンパ
72,74 支持構造[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to a seismic control hydraulic damper for attenuating shaking of a building structure due to an external vibration force such as an earthquake or wind.
[Prior art]
[0003]
As a conventional general damping hydraulic damper, there is a damping
[0004]
A
[0005]
Here, the pressure regulating valve is a valve that automatically adjusts the opening degree in order to define the damping coefficient, and the relief valve is automatically opened when a pressure exceeding a predetermined value considering the safety factor is applied. It is a valve that suppresses the pressure rise and protects the building structure from damage due to excessive pressure rise.
[0006]
The accumulator is a device for preventing the hydraulic oil from becoming negative pressure by supplying the hydraulic oil to the cylinder when the damping hydraulic damper is in operation, and stabilizing the performance of the damping hydraulic damper. .
[0007]
When an external force such as an earthquake or wind is applied in the axial direction of the
[0008]
At this time, the hydraulic oil receives resistance when passing through the pressure regulating valve, which attenuates the external force such as the earthquake and the wind that causes the relative movement between the
[0009]
Such a damping
[0010]
In this way, the connection between the damping hydraulic damper and the structural member of the building structure uses a ball joint or a clevis type support structure to prevent a bending moment from being generated in the damping hydraulic damper. It is necessary to be flexibly connected via a pin.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, since such a hydraulic damper for vibration control requires a large cylinder diameter when a large damping force is required for the vibration control operation, a large installation space is required by increasing the cylinder diameter. Is required. Thus, when the installation space of the damping hydraulic damper is increased, there is a problem that the volume of the space that can be effectively used as an office or a living space on each floor of the building structure is reduced accordingly.
[0012]
On the other hand, if an attempt is made not to reduce the volume of the space that can be used effectively, there is a problem that it is impossible to install a hydraulic damper for vibration control with a large cylinder diameter. In such a case, the number of damping dampers with a small cylinder diameter that can be stored in the installation space is arranged in parallel in the height direction, as many as the sum that can generate the necessary damping force. A method of installation is conceivable.
[0013]
However, in such a method, not only the hydraulic damper for vibration control, but also the ball joint or clevis type support structure necessary for connecting the damper to the building structural component, the valve unit, etc. Since the same number of hydraulic dampers is required, the cost is drastically increased.
[0014]
Then, this invention makes it a subject to provide the hydraulic damper for vibration control which can suppress that the width | variety of installation space becomes large and can suppress the increase in cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a damping hydraulic damper according to the present invention is a damping hydraulic damper having a plurality of hydraulic dampers arranged in parallel, each piston rod of the plurality of hydraulic dampers and Each cylinder part is connected to the building structure via a single support structure that is flexibly connected to the building structure, and is configured to attenuate the shaking of the building structure due to vibration external force. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a hydraulic damper for vibration control according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0017]
FIGS. 1 to 3 are views referred to for explaining a parallel-type seismic damping hydraulic damper 30 (seismic damping hydraulic damper) according to the first embodiment of the present invention. In the parallel-type damping
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, this parallel-type seismic control
[0019]
The cylinder 37 (cylinder portion) of each
[0020]
The
[0021]
On the other hand, the
[0022]
These
[0023]
Here, as shown in FIG. 1, FIG. 2, the
[0024]
The
[0025]
Although not shown, a ball joint composed of a plurality of parts may be used in place of the clevis-
[0026]
As described above, since the both ends of the parallel-type
[0027]
In this embodiment, both end portions of the parallel-type seismic control
[0028]
Next, based on FIG. 3, the internal structure of the parallel-type
[0029]
Therefore, for example, when the parallel-type damping
[0030]
The parallel-type seismic damping
[0031]
With this structure, each expansion-side
[0032]
Therefore, by providing one
[0033]
In the present embodiment, the internal structure of the parallel-type damping
[0034]
A
[0035]
As described above, the parallel-type seismic damping
[0036]
Further, in the present embodiment, only one
[0037]
Even in this case, the parallel-type
[0038]
In the first embodiment, one
[0039]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a parallel-type seismic damping
[0040]
In such a parallel-type seismic damping
[0044]
In the first and second embodiments, the
[0045]
Although not shown, in this case, only one common accumulator is provided in the middle of an oil passage in one of the
[0046]
If the
[0047]
In the first and second embodiments, the
[0048]
Although not shown, in such a case, it is not necessary to bring the
[0049]
Furthermore, in the first and second embodiments, the
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the width of the installation space of the parallel-type seismic damping hydraulic damper. Can be prevented.
[0051]
In addition, by connecting both ends or one end of the parallel-type damping hydraulic damper to a single support structure, a plurality of hydraulic dampers can be integrated, and one common valve unit or the like can be used. Therefore, an increase in cost can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a parallel seismic damping
FIG. 2 is a plan view of the parallel-type seismic control
FIG. 3 is an internal cross-sectional view of the parallel-type seismic control
FIG. 4 is a front view showing a parallel-type damping
FIG. 5 is a front view showing a parallel-type seismic damping hydraulic damper 70 according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a conventional seismic damping
[Explanation of symbols]
11 Damping
Claims (5)
前記複数の油圧ダンパの各ピストンロッド及び/又は各シリンダ部が、建物構造物に屈曲自在に連結される単一の支持構造を介して建物構造物に連結され、
振動外力による建物構造物の揺れを減衰することを特徴とする制震用油圧ダンパ。A damping hydraulic damper having a plurality of hydraulic dampers stacked in parallel,
Each piston rod and / or each cylinder part of the plurality of hydraulic dampers is connected to the building structure via a single support structure that is flexibly connected to the building structure,
A hydraulic damper for vibration control, which attenuates shaking of building structures caused by vibration external force.
前記複数の油圧ダンパが同時に伸張又は収縮するときに、拡張する側の油圧室のそれぞれが連通すると共に、収縮する側の油圧室のそれぞれが連通するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の制震用油圧ダンパ。 Each of the plurality of hydraulic dampers has two hydraulic chambers sandwiching a piston inside the cylinder portion;
When said plurality of hydraulic damper is expanded or contracted simultaneously, with each of the hydraulic chambers on the side that extends communicates, in claim 1 in which each of the hydraulic chambers on the side is characterized in that so as to communicate with the contracting The listed hydraulic damper for vibration control.
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