JP5161395B1 - Vibration suppression device - Google Patents

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Abstract

【課題】構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換することができ、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる振動抑制装置を提供する。
【解決手段】振動抑制装置1は、作動流体HFが充填されたシリンダ2と、シリンダ2に対して軸線方向に移動可能なロッド3と、ロッド3に一体に固定され、ロッド3の移動に伴ってシリンダ2内を摺動する第1ピストン4と、第1ピストン4をバイパスするようにシリンダ2に接続されたバイパス通路11と、バイパス通路11内に回転可能に設けられ、バイパス通路11の軸線方向に延びるねじ軸15と、ねじ軸15にボールを介して螺合するナット17を有し、ねじ軸15に沿ってバイパス11通路内を摺動可能で、かつバイパス通路11に対して回転不能な第2ピストン16と、ねじ軸15に取り付けられた、回転可能な回転マス21と、を備える。
【選択図】図2
Disclosed is a vibration suppressing device capable of efficiently converting a displacement of a structure into a rotational motion of a rotating mass via a working fluid, thereby appropriately suppressing vibration of the structure.
A vibration suppressing device 1 includes a cylinder 2 filled with a working fluid HF, a rod 3 movable in an axial direction with respect to the cylinder 2, a fixed integrally with the rod 3, and as the rod 3 moves. A first piston 4 that slides in the cylinder 2, a bypass passage 11 that is connected to the cylinder 2 so as to bypass the first piston 4, and is rotatably provided in the bypass passage 11. A screw shaft 15 extending in the direction, and a nut 17 screwed onto the screw shaft 15 via a ball. The screw shaft 15 can slide along the screw shaft 15 in the bypass 11 passage and cannot rotate with respect to the bypass passage 11. A second piston 16 and a rotatable rotating mass 21 attached to the screw shaft 15.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、構造物を含む系内の2つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置に関する。   The present invention relates to a vibration suppressing device that is provided between two parts in a system including a structure and suppresses vibration of the structure.

従来、この種の振動抑制装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この振動抑制装置は、作動流体が充填されたシリンダと、シリンダに部分的に収容されるとともに、軸線方向に移動可能なロッドと、ロッドに一体に固定され、シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンを備えている。また、シリンダには、ピストンをバイパスするように、バイパス通路が接続されており、バイパス通路の途中には、羽根車が設けられている。羽根車には、回転マスが連結されている。   Conventionally, what was disclosed by patent document 1 as this kind of vibration suppression apparatus is known, for example. The vibration suppressing device is provided with a cylinder filled with a working fluid, a rod that is partially accommodated in the cylinder, movable in the axial direction, and integrally fixed to the rod so as to be slidable in the cylinder. It has a piston. Further, a bypass passage is connected to the cylinder so as to bypass the piston, and an impeller is provided in the middle of the bypass passage. A rotating mass is connected to the impeller.

以上の構成の従来の振動抑制装置は、車両のサスペンション装置として用いられる。車両の振動に伴い、外力がロッドに入力されると、ロッドが、シリンダに対して軸線方向に移動するとともに、ピストンが、シリンダ内を軸線方向に摺動する。これにより、バイパス通路内の作動流体の流動が生じることで、羽根車及び回転マスが一体に回転し、作動流体及び回転マスの慣性力が抵抗力として車両に作用することで、車両の振動が抑制される。   The conventional vibration suppression device having the above configuration is used as a vehicle suspension device. When an external force is input to the rod along with the vibration of the vehicle, the rod moves in the axial direction with respect to the cylinder, and the piston slides in the cylinder in the axial direction. As a result, the flow of the working fluid in the bypass passage causes the impeller and the rotating mass to rotate integrally, and the inertial force of the working fluid and the rotating mass acts on the vehicle as a resistance force, so that the vibration of the vehicle is reduced. It is suppressed.

特開2007−205433号公報JP 2007-205433 A

上述したように、従来の振動抑制装置では、車両などの構造物の変位を作動流体の流れに変換し、さらに作動流体の流れが、羽根車で回転運動に変換され、回転マスに伝達される。このため、例えば、作動流体の流量が小さいときには、羽根車及び回転マスの回転量が不足しがちになり、それにより回転マスの慣性力が十分に得られないので、構造物の振動を適切に抑制することができないおそれがある。   As described above, in the conventional vibration suppression device, the displacement of a structure such as a vehicle is converted into a flow of working fluid, and the flow of the working fluid is further converted into rotational motion by the impeller and transmitted to the rotary mass. . For this reason, for example, when the flow rate of the working fluid is small, the amount of rotation of the impeller and the rotating mass tends to be insufficient, so that the inertial force of the rotating mass cannot be obtained sufficiently. There is a possibility that it cannot be suppressed.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換することができ、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる振動抑制装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the displacement of the structure can be efficiently converted into the rotational motion of the rotating mass via the working fluid. An object of the present invention is to provide a vibration suppressing device that can appropriately suppress the vibration of the vibration.

上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、構造物を含む系内の2つの部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、2つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、2つの部位の他方に連結され、シリンダに部分的に収容されるとともに、シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドと、ロッドに一体に固定され、ロッドの移動に伴ってシリンダ内を摺動する第1ピストンと、第1ピストンをバイパスするようにシリンダに接続されたバイパス通路と、バイパス通路内に回転可能に設けられ、バイパス通路の軸線方向に延びるねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するとともに、ねじ軸に沿ってバイパス通路内を摺動可能で、かつバイパス通路に対して回転不能な第2ピストンと、ねじ軸に取り付けられた、回転可能な回転マスと、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a vibration suppressing device for suppressing vibration of a structure, provided between two parts in a system including the structure. A cylinder connected to one of the two parts and filled with a working fluid; a rod connected to the other of the two parts, partially accommodated in the cylinder, and movable in the axial direction with respect to the cylinder; A first piston fixed integrally with the rod and sliding in the cylinder as the rod moves, a bypass passage connected to the cylinder so as to bypass the first piston, and rotatably provided in the bypass passage A screw shaft that extends in the axial direction of the bypass passage, and a nut that is screwed to the screw shaft via a ball, is slidable in the bypass passage along the screw shaft, and is opposed to the bypass passage. A second piston non-rotatable Te, attached to the screw shaft, characterized in that it comprises a rotary mass rotatable.

この構成によれば、地震などで構造物が振動し、構造物を含む系内の2つの部位の間で変位が生じると、この2つの部位の間の変位(以下「構造物の変位」という)が、シリンダ及びロッドに伝達される。これにより、ロッドが、シリンダに対して軸線方向に移動し、それに伴い、ロッドと一体の第1ピストンがシリンダ内を摺動することによって、シリンダ内及びシリンダに接続されたバイパス通路内の作動流体に、流動が生じる。   According to this configuration, when a structure vibrates due to an earthquake or the like and displacement occurs between two parts in the system including the structure, the displacement between the two parts (hereinafter referred to as “displacement of the structure”). ) Is transmitted to the cylinder and the rod. As a result, the rod moves in the axial direction with respect to the cylinder, and the first piston integrated with the rod slides in the cylinder accordingly, so that the working fluid in the cylinder and in the bypass passage connected to the cylinder is obtained. The flow occurs.

このバイパス通路内には、その軸線方向に延びるねじ軸が回転可能に設けられており、このねじ軸には、第2ピストンのナットがボールを介してねじ軸に螺合するとともに、回転可能な回転マスが取り付けられている。このように、これらのねじ軸、ナット及びボールは、ボールねじを構成しており、ナットは、ねじ軸に対して回転可能である。また、第2ピストンは、ねじ軸に沿ってバイパス通路内を摺動可能で、かつバイパス通路に対して回転不能である。   A screw shaft extending in the axial direction is rotatably provided in the bypass passage. The nut of the second piston is screwed onto the screw shaft via a ball and is rotatable on the screw shaft. A rotating mass is attached. Thus, these screw shafts, nuts, and balls constitute a ball screw, and the nuts are rotatable with respect to the screw shafts. Further, the second piston can slide in the bypass passage along the screw shaft and cannot rotate with respect to the bypass passage.

上述したようにバイパス通路内の作動流体に流動が生じると、第2ピストンは、流動する作動流体に押圧されることによって、バイパス通路内を摺動する。この場合、ねじ軸が回転可能であることと、第2ピストンのナットが、ねじ軸に対して回転可能でかつバイパス通路に対して回転不能であることから、第2ピストンがバイパス通路内を摺動するのに伴って、ねじ軸は回転マスとともに、バイパス通路に対して回転する。   As described above, when flow occurs in the working fluid in the bypass passage, the second piston slides in the bypass passage by being pressed by the flowing working fluid. In this case, since the screw shaft can rotate and the nut of the second piston can rotate with respect to the screw shaft and cannot rotate with respect to the bypass passage, the second piston slides in the bypass passage. As it moves, the screw shaft rotates with the rotating mass relative to the bypass passage.

以上のように、振動による構造物の変位は、ロッド及び第1ピストンを介して作動流体に伝達されるとともに、さらに第2ピストン及びねじ軸を介して回転マスに伝達されることにより、回転マスが回転する。したがって、作動流体の粘性減衰力(効果)と回転マスの回転慣性力(効果)によって、構造物の振動を抑制することができる。   As described above, the displacement of the structure due to the vibration is transmitted to the working fluid via the rod and the first piston, and further transmitted to the rotating mass via the second piston and the screw shaft, so that the rotating mass is Rotates. Therefore, the vibration of the structure can be suppressed by the viscous damping force (effect) of the working fluid and the rotational inertia force (effect) of the rotating mass.

この場合、前述した従来の場合と異なり、羽根車ではなく、ねじ軸、ナット及びボールから成るボールねじと第2ピストンを用いて、作動流体の流動を回転運動に変換するので、ねじ軸及びナットのリード角を適切に設定することにより、作動流体の流量が比較的小さいことで第2ピストンの移動量が比較的小さい場合でも、ねじ軸及び回転マスを十分に回転させることができる。以上のように、構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換でき、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる。   In this case, unlike the above-described conventional case, the flow of the working fluid is converted into rotational motion using a ball screw and a second piston, which are not an impeller, but a screw shaft, a nut and a ball. By appropriately setting the lead angle, the screw shaft and the rotation mass can be sufficiently rotated even when the flow rate of the working fluid is relatively small and the movement amount of the second piston is relatively small. As described above, the displacement of the structure can be efficiently converted into the rotational motion of the rotary mass via the working fluid, and thereby the vibration of the structure can be appropriately suppressed.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の振動抑制装置において、第2ピストンは、ナットに対して軸線方向の一方の側に設けられ、第1ピストンがシリンダの一方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第1受圧部と、ナットに対して軸線方向の他方の側に設けられ、第1ピストンがシリンダの他方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第2受圧部と、ナットと第1受圧部の間に設けられ、第1受圧部に作用する作動流体の押圧力をナットに伝達するための第1弾性体と、ナットと第2受圧部の間に設けられ、第2受圧部に作用する作動流体の押圧力をナットに伝達するための第2弾性体と、を有することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the vibration suppressing device according to claim 1, wherein the second piston is provided on one side in the axial direction with respect to the nut, and the first piston slides on one side of the cylinder. A first pressure receiving portion that is pressed by the working fluid that flows along with the nut and a nut that is provided on the other side in the axial direction with respect to the nut, and as the first piston slides on the other side of the cylinder. A second pressure receiving portion that is pressed by the flowing working fluid; a first elastic body that is provided between the nut and the first pressure receiving portion and that transmits the pressing force of the working fluid that acts on the first pressure receiving portion to the nut; And a second elastic body that is provided between the nut and the second pressure receiving portion and transmits a pressing force of the working fluid acting on the second pressure receiving portion to the nut.

この構成によれば、第1ピストンがシリンダの一方の側に摺動するのに伴って作動流体が流動したときに、流動する作動流体によって、第2ピストンの第1受圧部が押圧される。これとは逆に、第1ピストンがシリンダの他方の側に摺動するのに伴って作動流体が流動したときに、流動する作動流体によって、第2ピストンの第2受圧部が押圧される。また、第1受圧部に作用する作動流体の押圧力が、第1弾性体を介してナットに伝達されるとともに、第2受圧部に作用する作動流体の押圧力が、第2弾性体を介してナットに伝達される。   According to this configuration, when the working fluid flows as the first piston slides to one side of the cylinder, the first pressure receiving portion of the second piston is pressed by the flowing working fluid. On the contrary, when the working fluid flows as the first piston slides to the other side of the cylinder, the second pressure receiving portion of the second piston is pressed by the flowing working fluid. In addition, the pressing force of the working fluid acting on the first pressure receiving portion is transmitted to the nut via the first elastic body, and the pressing force of the working fluid acting on the second pressure receiving portion is transmitted via the second elastic body. Is transmitted to the nut.

以上の構成により、振動による構造物の往復動により第1ピストンがロッドとともにシリンダに対して軸線方向の一方の側及び他方の側に繰り返し摺動するときには、構造物の変位は、次のようにして回転マスに伝達される。   With the above configuration, when the first piston repeatedly slides with the rod on one side and the other side in the axial direction due to the reciprocation of the structure due to vibration, the displacement of the structure is as follows. Is transmitted to the rotating mass.

すなわち、第1ピストンが一方の側に摺動したときには作動流体、第1受圧部及び第1弾性体を介して、第1ピストンが他方の側に摺動したときには作動流体、第2受圧部及び第2弾性体を介して、ナットに伝達され、さらにねじ軸を介して回転マスに伝達される結果、回転マスが回転する。このように、振動による構造物の往復動に対して、作動流体、第1弾性体及び回転マスから成る付加振動系と、作動流体、第2弾性体及び回転マスから成る付加振動系が構成される。   That is, when the first piston slides to one side, the working fluid, the first pressure receiving portion, and the first elastic body, and when the first piston slides to the other side, the working fluid, the second pressure receiving portion, and As a result of being transmitted to the nut via the second elastic body and further transmitted to the rotating mass via the screw shaft, the rotating mass rotates. In this way, an additional vibration system composed of a working fluid, a first elastic body, and a rotating mass, and an additional vibration system composed of a working fluid, a second elastic body, and a rotating mass are configured for the reciprocation of the structure due to vibration. The

したがって、作動流体の粘性減衰係数や、第1弾性体のばね定数、第2弾性体のばね定数、回転マスの質量を設定することによって、上記の付加振動系の固有振動数を構造物の所望の固有振動数に同調(共振)させることができ、ひいては、構造物の振動をより適切に抑制することができる。   Therefore, by setting the viscous damping coefficient of the working fluid, the spring constant of the first elastic body, the spring constant of the second elastic body, and the mass of the rotating mass, the natural frequency of the additional vibration system is set to the desired value of the structure. It is possible to tune (resonate) with the natural frequency of the structure, and more appropriately suppress the vibration of the structure.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の振動抑制装置において、第1弾性体のばね定数及び第2弾性体のばね定数は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the vibration suppressing device according to claim 2, wherein the spring constant of the first elastic body and the spring constant of the second elastic body are set to different values.

一般に、構造物は、地震などにより振動したときに、必ずしも単一の固有振動数で振動するとは限らず、互いに異なる複数の固有振動数で、すなわち複数の振動モードで振動するのが通常である。これに対して、通常、一基のマスダンパ及び支持部材から成る一基の付加振動系の固有振動数は、ただ1つである。このため、構造物の複数の振動モードによる振動を適切に抑制すべく、構造物の複数の所望の固有振動数に付加振動系の固有振動数を同調させるには、構造物の複数の固有振動数に対応する複数の付加振動系を設けなければならず、ひいては、振動抑制装置の大型化及びコストの増大を招いてしまう。   In general, when a structure vibrates due to an earthquake or the like, it does not always vibrate at a single natural frequency, but usually vibrates at a plurality of different natural frequencies, that is, in a plurality of vibration modes. . On the other hand, normally, a single additional vibration system composed of a single mass damper and a supporting member has only one natural frequency. For this reason, in order to appropriately suppress the vibration of the structure due to the plurality of vibration modes, the natural frequency of the additional vibration system is tuned to the plurality of desired natural frequencies of the structure. A plurality of additional vibration systems corresponding to the number must be provided, which leads to an increase in the size and cost of the vibration suppression device.

本発明によれば、請求項2に係る発明の説明で述べた2つの付加振動系の一方及び他方をそれぞれ構成する第1及び第2弾性体のばね定数が、互いに異なる値に設定されている。したがって、これらの一方の付加振動系の固有振動数を、構造物の所望の1つの固有振動数に適切に同調させるとともに、他方の付加振動系の固有振動数を、構造物の他の所望の1つの固有振動数に適切に同調させることができる。すなわち、一方及び他方の付加振動系の固有振動数を、互いに異なる構造物の2つの所望の固有振動数にそれぞれ多重同調させることができる。これにより、作動流体や、回転マス、第1弾性体、第2弾性体などから成る一基の振動抑制装置によって、構造物の複数の振動モードによる振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。   According to the present invention, the spring constants of the first and second elastic bodies constituting one and the other of the two additional vibration systems described in the description of the invention according to claim 2 are set to different values. . Accordingly, the natural frequency of one of these additional vibration systems is appropriately tuned to the desired one natural frequency of the structure, and the natural frequency of the other additional vibration system is adjusted to the other desired frequency of the structure. It can be appropriately tuned to one natural frequency. That is, the natural frequency of one and the other additional vibration system can be multiple-tuned to two desired natural frequencies of different structures, respectively. Accordingly, the vibration due to the plurality of vibration modes of the structure can be appropriately suppressed by a single vibration suppression device including the working fluid, the rotary mass, the first elastic body, the second elastic body, and the like, and further Miniaturization can be achieved.

請求項4に係る発明は、請求項2又は3に記載の振動抑制装置において、回転マスは、ねじ軸に取り付けられ、回転可能な第1回転マスと、第1回転マスに弾性体を介して取り付けられ、第1回転マスに対して回転可能な第2回転マスと、を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration suppressing device according to the second or third aspect, the rotating mass is attached to the screw shaft, the first rotating mass is rotatable, and the first rotating mass is interposed via an elastic body. And a second rotating mass that is attached and rotatable relative to the first rotating mass.

この構成によれば、回転マスが第1及び第2回転マスで構成され、第1回転マスは、ねじ軸に取り付けられており、第2回転マスは、弾性体を介して第1回転マスに取り付けられており、第1回転マスに対して回転可能である。このため、請求項1に係る発明の説明から明らかなように、振動による構造物の変位が、ロッド、第1ピストン、作動流体、及び第2ピストンを介してねじ軸に伝達され、さらに第1回転マスに伝達される結果、第1回転マスが回転する。また、第1回転マスが回転するのに伴い、第2回転マスが、第1回転マスに対して回転する。したがって、作動流体の粘性減衰効果及び第1回転マスの回転慣性効果に加え、第2回転マスの回転慣性効果によって、構造物の振動をより適切に抑制することができる。   According to this configuration, the rotating mass is configured by the first and second rotating masses, the first rotating mass is attached to the screw shaft, and the second rotating mass is connected to the first rotating mass via the elastic body. It is attached and is rotatable relative to the first rotating mass. For this reason, as is apparent from the description of the invention according to claim 1, the displacement of the structure due to vibration is transmitted to the screw shaft via the rod, the first piston, the working fluid, and the second piston, and further, the first As a result of being transmitted to the rotating mass, the first rotating mass rotates. Further, as the first rotating mass rotates, the second rotating mass rotates with respect to the first rotating mass. Therefore, in addition to the viscous damping effect of the working fluid and the rotational inertia effect of the first rotary mass, the vibration of the structure can be more appropriately suppressed by the rotary inertia effect of the second rotary mass.

また、第2回転マスが、弾性体を介して第1回転マスに取り付けられているので、請求項2に係る発明の説明で述べた2つの付加振動系(以下「第1付加振動系」という)に加え、第2回転マス及び弾性体から成る第2付加振動系をさらに構成することができる。この場合、第2付加振動系は、第1付加振動系の全体に対して並列に設けられておらず、第1付加振動系の第1回転マスの動作に対して、第2付加振動系(第2回転マス及び弾性体)の動作が並列に作用するので、第1及び第2付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、2つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。   Further, since the second rotating mass is attached to the first rotating mass via an elastic body, the two additional vibration systems (hereinafter referred to as “first additional vibration system”) described in the description of the invention according to claim 2 are provided. In addition, the second additional vibration system including the second rotating mass and the elastic body can be further configured. In this case, the second additional vibration system is not provided in parallel to the entire first additional vibration system, and the second additional vibration system (for the operation of the first rotating mass of the first additional vibration system ( As the natural frequency of the additional vibration system configured by combining the first and second additional vibration systems, two combined natural frequencies are respectively obtained. It exists separately.

したがって、第1及び第2回転マスの質量や、第1及び第2弾性体のばね定数、弾性体のばね定数(以下「第1及び第2付加振動系の諸元」という)を設定することによって、上記の2つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の互いに異なる2つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の互いに異なる2つの所望の振動モードによる振動を適切に抑制することができる。あるいは、第1及び第2付加振動系の諸元の設定によって、2つの組合わせ固有振動数を構造物の同じ1つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の所望の1つの振動モードによる振動をより適切に抑制することができる。   Therefore, the masses of the first and second rotating masses, the spring constants of the first and second elastic bodies, and the spring constants of the elastic bodies (hereinafter referred to as “specifications of the first and second additional vibration systems”) are set. Allows the above two combined natural frequencies to be appropriately multiple tuned to the two different desired natural frequencies of the structure, respectively, and thus according to the two different desired vibration modes of the structure. Vibration can be appropriately suppressed. Alternatively, by setting the specifications of the first and second additional vibration systems, the two combined natural frequencies can be appropriately multiple-tuned to the same desired natural frequency of the structure, and thus the structure The vibration by one desired vibration mode can be suppressed more appropriately.

また、請求項3に係る発明の説明で述べたように、第1及び第2ばねのばね定数を互いに異ならせた場合には、第1及び第2付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、2×2=4つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。したがって、第1及び第2付加振動系の諸元を設定することによって、上記の4つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の互いに異なる4つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の互いに異なる4つの所望の振動モードによる振動を適切に抑制することができる。あるいは、第1及び第2付加振動系の諸元の設定によって、4つの組合わせ固有振動数を構造物の同じ1つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の所望の1つの振動モードによる振動をより適切に抑制することができる。   In addition, as described in the description of the invention according to claim 3, when the spring constants of the first and second springs are different from each other, the additional structure constituted by a combination of the first and second additional vibration systems. As the natural frequency of the vibration system, 2 × 2 = 4 combined natural frequencies exist separately. Therefore, by setting the specifications of the first and second additional vibration systems, the above four combined natural frequencies can be appropriately multiple-tuned to the four different desired natural frequencies of the structure. As a result, the vibrations of the four desired vibration modes of the structure can be appropriately suppressed. Alternatively, by setting the specifications of the first and second additional vibration systems, the four combined natural frequencies can be appropriately tuned to the same desired natural frequency of the structure, and thus the structure The vibration by one desired vibration mode can be suppressed more appropriately.

請求項5に係る発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の振動抑制装置において、バイパス通路の断面積が、シリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the vibration suppressing device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cross-sectional area of the bypass passage is smaller than the cross-sectional area of the cylinder.

この構成によれば、バイパス通路の断面積すなわち作動流体がバイパス通路内を流れる方向に直交する面の面積が、シリンダの断面積すなわち作動流体がシリンダ内を流れる方向に直交する面の面積よりも、小さくなっている。これにより、構造物の変位に伴い、請求項1に係る発明の説明で述べたように第1ピストンが摺動し、作動流体に流動が生じたときに、シリンダ内の第1ピストンの移動量に対して、バイパス通路内の第2ピストンの移動量を増大させ、回転マスの回転量を増大させることができる。したがって、回転マスの回転慣性力をより適切に得ることができ、ひいては、構造物の振動をより適切に抑制することができる。   According to this configuration, the cross-sectional area of the bypass passage, that is, the area of the surface orthogonal to the direction in which the working fluid flows in the bypass passage is larger than the cross-sectional area of the cylinder, that is, the area of the surface orthogonal to the direction in which the working fluid flows in the cylinder. It ’s getting smaller. As a result, the displacement of the first piston in the cylinder when the first piston slides and the working fluid flows as described in the description of the invention according to claim 1 with the displacement of the structure. On the other hand, the movement amount of the second piston in the bypass passage can be increased, and the rotation amount of the rotary mass can be increased. Therefore, the rotational inertia force of the rotary mass can be obtained more appropriately, and consequently the vibration of the structure can be more appropriately suppressed.

同じ理由により、第2ピストンに作用する作動流体の押圧力を、第1ピストンに作用する作動流体の押圧力に対して小さくすることができるので、請求項2に係る発明の第1及び第2弾性体として、ばね定数の小さいコンパクトなものを採用することができる。   For the same reason, the pressing force of the working fluid acting on the second piston can be made smaller than the pushing force of the working fluid acting on the first piston, so the first and second aspects of the invention according to claim 2 As the elastic body, a compact one having a small spring constant can be adopted.

請求項6に係る発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の振動抑制装置において、ねじ軸は、バイパス通路の外部に延びており、回転マスは、バイパス通路の外部に配置されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration suppressing device according to any one of the first to fifth aspects, the screw shaft extends outside the bypass passage, and the rotary mass is disposed outside the bypass passage. It is characterized by that.

この構成によれば、回転マスがバイパス通路の外部に配置されているので、回転マスの質量、すなわちその回転慣性力の調整を容易に行うことができる。   According to this configuration, since the rotary mass is arranged outside the bypass passage, the mass of the rotary mass, that is, the rotary inertia force thereof can be easily adjusted.

請求項7に係る発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の振動抑制装置において、シリンダ内には、第1ピストンの両側に、バイパス通路に連通する第1圧力室及び第2圧力室がそれぞれ画成されており、第1圧力室内の作動流体の圧力及び第2圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、第1及び第2圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the vibration suppressing device according to any one of the first to sixth aspects, the first pressure chamber and the second pressure chamber communicated with the bypass passage on both sides of the first piston in the cylinder. Are respectively defined, and the valve is opened when one of the pressure of the working fluid in the first pressure chamber and the pressure of the working fluid in the second pressure chamber reaches a predetermined value, whereby the first and second pressure chambers are formed. And a relief valve communicating with each other.

この構成によれば、シリンダ内の第1ピストンの両側に、バイパス通路に連通する第1及び第2圧力室がそれぞれ画成されている。前述したように、構造物の振動に伴って第1ピストンがシリンダ内を摺動することにより、作動流体の粘性減衰力と、回転マスの回転慣性力が発生するため、第1及び第2圧力室内の作動流体の圧力は、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力と密接な相関関係にあり、両者が大きいほど、これらの粘性減衰力及び回転慣性力はより大きくなる。   According to this configuration, the first and second pressure chambers communicating with the bypass passage are respectively defined on both sides of the first piston in the cylinder. As described above, since the first piston slides in the cylinder in accordance with the vibration of the structure, the viscous damping force of the working fluid and the rotational inertia force of the rotating mass are generated. The pressure of the working fluid in the room has a close correlation with the viscous damping force of the working fluid and the rotational inertia force of the rotating mass, and the larger both are, the larger the viscous damping force and the rotational inertia force are.

本発明によれば、第1又は第2圧力室内の作動流体の圧力が所定値に達したときに、すなわち、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力から成る振動抑制装置の反力(軸力)が比較的大きくなったときに、両圧力室がリリーフ弁によって連通される。これにより、第1ピストンがシリンダ内を摺動しても、シリンダ内で作動流体の圧縮及び作動流体の流動がほとんど行われなくなるので、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力が頭打ちになり、したがって、その過大化を防止することができる。   According to the present invention, when the pressure of the working fluid in the first or second pressure chamber reaches a predetermined value, that is, the reaction force of the vibration suppressing device including the viscous damping force of the working fluid and the rotational inertia force of the rotating mass. When (axial force) becomes relatively large, both pressure chambers are communicated by the relief valve. As a result, even if the first piston slides in the cylinder, the working fluid is hardly compressed and the working fluid does not flow in the cylinder, so that the viscous damping force of the working fluid and the rotational inertia force of the rotating mass reach a peak. Therefore, the excessive increase can be prevented.

第1実施形態による振動抑制装置のモデル図である。It is a model figure of the vibration suppression apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vibration suppression apparatus by 1st Embodiment. 図2のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 振動抑制装置のナットやねじ軸を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the nut and screw shaft of a vibration suppression apparatus. 第1実施形態による振動抑制装置を構造物に適用した場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example at the time of applying the vibration suppression apparatus by 1st Embodiment to a structure. 第2実施形態による振動抑制装置のモデル図である。It is a model figure of the vibration suppression apparatus by 2nd Embodiment. 第2実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vibration suppression apparatus by 2nd Embodiment. 第2実施形態による振動抑制装置を構造物に適用した場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example at the time of applying the vibration suppression apparatus by 2nd Embodiment to a structure. 第3実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vibration suppression apparatus by 3rd Embodiment. 第4実施形態による振動抑制装置のモデル図である。It is a model figure of the vibration suppression apparatus by 4th Embodiment. 第4実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vibration suppression apparatus by 4th Embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態による振動抑制装置1をモデル化して示している。同図に示すように、振動抑制装置1は、第1粘性要素、第1慣性接続要素及び軸力制限機構を備えている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a model of a vibration suppression device 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the vibration suppressing device 1 includes a first viscous element, a first inertia connecting element, and an axial force limiting mechanism.

上記の第1粘性要素及び第1慣性接続要素は、構造物の振動を抑制するために粘性減衰効果及び回転慣性効果をそれぞれ発揮するものであり、軸力制限機構は、振動抑制装置1の軸力(反力)を制限するためのものである。   The first viscous element and the first inertia connecting element each exhibit a viscous damping effect and a rotational inertia effect in order to suppress the vibration of the structure, and the axial force limiting mechanism is a shaft of the vibration suppressing device 1. This is to limit the force (reaction force).

図2は、上記の振動抑制装置1を具現化して示している。振動抑制装置1は、円筒状のシリンダ2と、シリンダ2に収容されたロッド3及び第1ピストン4を備えている。   FIG. 2 illustrates the vibration suppressing device 1 described above. The vibration suppression device 1 includes a cylindrical cylinder 2, a rod 3 accommodated in the cylinder 2, and a first piston 4.

シリンダ2は、軸線方向に互いに対向する一対の側壁2a、2aと、両者2a、2aの間に一体に設けられた周壁2bで構成されている。これらの側壁2a,2a及び周壁2bによって画成された油室は、第1ピストン4によって第1油室2c及び第2油室2dに分割されており、両油室2c、2dには、作動油HFが充填されている。これらの第1及び第2油室2c、2dは、第1ピストン4に対して軸線方向の一方の側及び他方の側に、それぞれ配置されている。この作動油HFが、前述した第1粘性要素に相当する。   The cylinder 2 includes a pair of side walls 2a and 2a that are opposed to each other in the axial direction, and a peripheral wall 2b that is integrally provided between the two side walls 2a and 2a. The oil chamber defined by the side walls 2a, 2a and the peripheral wall 2b is divided by the first piston 4 into a first oil chamber 2c and a second oil chamber 2d. Filled with oil HF. These first and second oil chambers 2 c and 2 d are respectively arranged on one side and the other side in the axial direction with respect to the first piston 4. This hydraulic oil HF corresponds to the first viscous element described above.

また、各側壁2aの径方向の中央には、軸線方向に貫通するロッド案内孔2eが形成されており、ロッド案内孔2eには、シール5が設けられている。さらに、軸線方向の一方の側(図2の左側)の側壁2aには、軸線方向に突出する凸部2fが一体に設けられており、凸部2fの内側には、収容部2gが画成されている。さらに、凸部2fには、自在継手を介して、第1取付具FL1が設けられている。   Further, a rod guide hole 2e penetrating in the axial direction is formed at the radial center of each side wall 2a, and a seal 5 is provided in the rod guide hole 2e. Further, a convex portion 2f protruding in the axial direction is integrally provided on the side wall 2a on one side in the axial direction (left side in FIG. 2), and a housing portion 2g is defined inside the convex portion 2f. Has been. Further, the first fitting FL1 is provided on the convex portion 2f via a universal joint.

前記ロッド3は、上記のロッド案内孔2e、2eに挿入され、軸線方向に延びており、シリンダ2に対して軸線方向に移動自在である。また、ロッド3は、その一端部が上記の収容部2gに収容されており、一端部以外の大部分がシリンダ2に収容されている。通常、ロッド3は、図2に示す中立位置に位置しており、この状態では、上記の第1及び第2油室2c、2dの容積は互いに等しい。また、ロッド3の他端部には、自在継手を介して、第2取付具FL2が設けられている。   The rod 3 is inserted into the rod guide holes 2 e and 2 e, extends in the axial direction, and is movable in the axial direction with respect to the cylinder 2. One end of the rod 3 is accommodated in the accommodating portion 2g, and most of the rod 3 other than the one end is accommodated in the cylinder 2. Usually, the rod 3 is located at the neutral position shown in FIG. 2, and in this state, the volumes of the first and second oil chambers 2c, 2d are equal to each other. Moreover, the 2nd fixture FL2 is provided in the other end part of the rod 3 via the universal joint.

前記第1ピストン4は、円柱状に形成されており、ロッド3に一体に固定されている。第1ピストン4の周面には、シール6が設けられている。また、第1ピストン4の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の孔が形成されており(2つのみ図示)、これらの孔には、第1リリーフ弁7及び第2リリーフ弁8が設けられている。第1リリーフ弁7は、弁体7aと、これを閉弁側に付勢するばね7bで構成されており、第1油室2c内の作動油HFの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第1及び第2油室2c、2dが互いに連通される。   The first piston 4 is formed in a columnar shape and is integrally fixed to the rod 3. A seal 6 is provided on the peripheral surface of the first piston 4. A plurality of holes penetrating in the axial direction are formed in the radially outer end of the first piston 4 (only two are shown), and the first relief valve 7 and the second hole are formed in these holes. A relief valve 8 is provided. The first relief valve 7 is composed of a valve body 7a and a spring 7b that biases the valve body 7a toward the valve closing side, and opens when the pressure of the hydraulic oil HF in the first oil chamber 2c reaches a predetermined value. Thus, the first and second oil chambers 2c and 2d are communicated with each other.

第2リリーフ弁8は、第1リリーフ弁7と同様、弁体8aと、これを閉弁側に付勢するばね8bで構成されており、第2油室2d内の作動油HFの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第1及び第2油室2c、2dが互いに連通される。これらの第1及び第2リリーフ弁7、8が、前述した軸力制限機構(図1参照)に相当する。   Similar to the first relief valve 7, the second relief valve 8 includes a valve body 8a and a spring 8b that urges the valve body 8a toward the valve closing side. The pressure of the hydraulic oil HF in the second oil chamber 2d is When the predetermined value is reached, the valve is opened, whereby the first and second oil chambers 2c, 2d are communicated with each other. These first and second relief valves 7 and 8 correspond to the above-described axial force limiting mechanism (see FIG. 1).

また、振動抑制装置1は、バイパス管11、ねじ軸15、第2ピストン16及び第1回転マス21、21を備えている。この第1回転マス21、21が、前述した第1慣性接続要素(図1参照)に相当する。バイパス管11は、シリンダ2に、第1ピストン4をバイパスするように接続されており、第1及び第2油室2c、2dに連通している。   The vibration suppressing device 1 includes a bypass pipe 11, a screw shaft 15, a second piston 16, and first rotating masses 21 and 21. The first rotating masses 21 and 21 correspond to the first inertial connecting element (see FIG. 1) described above. The bypass pipe 11 is connected to the cylinder 2 so as to bypass the first piston 4, and communicates with the first and second oil chambers 2c and 2d.

また、バイパス管11は、シリンダ2を中央として互いに対称に設けられた第1管路12及び第2管路13と、シリンダ2と平行に延びる第3管路14を一体に有している。これらの第1〜第3管路12〜14の断面(軸線方向に直交する面)は円形である。バイパス管11の断面積(軸線方向に直交する面の面積)は、シリンダ2の断面積(軸線方向に直交する面の面積)よりも小さな値に設定されている。   The bypass pipe 11 integrally includes a first pipe line 12 and a second pipe line 13 provided symmetrically with respect to the cylinder 2 and a third pipe line 14 extending in parallel with the cylinder 2. The cross sections (surfaces orthogonal to the axial direction) of these first to third pipelines 12 to 14 are circular. The cross-sectional area of the bypass pipe 11 (area of the surface orthogonal to the axial direction) is set to a value smaller than the cross-sectional area of the cylinder 2 (area of the surface orthogonal to the axial direction).

第1管路12の一端部は、シリンダ2の一方の側壁2aの径方向の外端部に接続されている。第1管路12は、この側壁2aから軸線方向の一方の側に延びるとともに、直角に屈曲して径方向の外方に延びている。また、第1管路12の他端部は、第3管路14の軸線方向の一端部に接続されている。第2管路13の一端部は、シリンダ2の他方の側壁2aの径方向の外端部に接続されている。第2管路13は、この側壁2aから軸線方向の他方の側に延びるとともに、直角に屈曲して径方向の外方に延びている。また、第2管路13の他端部は、第3管路14の軸線方向の他端部に接続されている。   One end of the first conduit 12 is connected to the radially outer end of one side wall 2 a of the cylinder 2. The first pipe line 12 extends from the side wall 2a to one side in the axial direction, bends at a right angle, and extends outward in the radial direction. The other end of the first pipe 12 is connected to one end of the third pipe 14 in the axial direction. One end of the second conduit 13 is connected to the radially outer end of the other side wall 2 a of the cylinder 2. The second pipe line 13 extends from the side wall 2a to the other side in the axial direction, bends at a right angle, and extends outward in the radial direction. Further, the other end of the second pipeline 13 is connected to the other end of the third pipeline 14 in the axial direction.

さらに、第3管路14の周壁14aの内面には、一対のレール14b、14bが一体に設けられている。便宜上、図2や後述する他の図面では、レール14b、14bの断面を示すハッチングを省略している。図3に示すように、両者14b、14bは、第3管路14の径方向に若干、突出するとともに、径方向において互いに対向するように配置されている。各レール14bは、第3管路14の第1管路12との接続部と第2管路13との接続部の間の全体にわたって、軸線方向に延びている。   Further, a pair of rails 14 b and 14 b are integrally provided on the inner surface of the peripheral wall 14 a of the third conduit 14. For convenience, hatching indicating the cross section of the rails 14b and 14b is omitted in FIG. 2 and other drawings described later. As shown in FIG. 3, both 14b and 14b are arrange | positioned so that it may protrude a little in the radial direction of the 3rd pipe line 14, and mutually opposes in radial direction. Each rail 14 b extends in the axial direction over the entire portion between the connection portion of the third pipeline 14 with the first pipeline 12 and the connection portion of the second pipeline 13.

また、第3管路14の軸線方向の一端部及び他端部の壁部14c、14cには、軸線方向に貫通する支持孔14d、14dが形成されている。また、各壁部14cの内面には、軸受け22が取り付けられており、各支持孔14dには、シール23が設けられている。これらの支持孔14d、スラスト軸受け22及びシール23は、第3管路14に同軸状に配置されている。   In addition, support holes 14d and 14d penetrating in the axial direction are formed in the wall portions 14c and 14c at the one end portion and the other end portion of the third pipe line 14 in the axial direction. A bearing 22 is attached to the inner surface of each wall portion 14c, and a seal 23 is provided in each support hole 14d. The support hole 14 d, the thrust bearing 22, and the seal 23 are arranged coaxially in the third pipeline 14.

ねじ軸15は、上記の支持孔14b、14bに挿入され、スラスト軸受け22、22に回転自在に支持されるとともに、第3管路14に部分的に収容されており、第3管路14の軸線方向に延びている。ねじ軸15の軸線方向の一方の側の部分及び他方の側の部分には、フランジ15a、15aが一体に設けられており、これらのフランジ15a、15aは、軸線方向の内側から、スラスト軸受け22、22にそれぞれ接触している。以上の構成により、ねじ軸15は、第3管路14に対して回転可能であり、かつ軸線方向に移動不能である。   The screw shaft 15 is inserted into the support holes 14b and 14b, is rotatably supported by the thrust bearings 22 and 22, and is partially accommodated in the third pipe line 14. It extends in the axial direction. Flange 15a, 15a is integrally provided on one side portion and the other side portion of screw shaft 15 in the axial direction, and these flanges 15a, 15a are thrust bearing 22 from the inside in the axial direction. , 22 are in contact with each other. With the above configuration, the screw shaft 15 can rotate with respect to the third pipeline 14 and cannot move in the axial direction.

前記第2ピストン16は、円筒状のナット17、第1受圧部18及び第2受圧部19で構成されており、第3管路14に収容されている。図4に示すように、ナット17は、ボール17aを介して、ねじ軸15に螺合しており、ねじ軸15に対して回転可能である。このように、ねじ軸15、ナット17及びボール17aは、ボールねじを構成している。ねじ軸15及びナット17のリード角は、比較的小さな値に設定されている。   The second piston 16 includes a cylindrical nut 17, a first pressure receiving portion 18, and a second pressure receiving portion 19, and is accommodated in the third pipe 14. As shown in FIG. 4, the nut 17 is screwed to the screw shaft 15 via a ball 17 a and is rotatable with respect to the screw shaft 15. Thus, the screw shaft 15, the nut 17, and the ball 17a constitute a ball screw. The lead angles of the screw shaft 15 and the nut 17 are set to relatively small values.

第1及び第2受圧部18、19は、ドーナツ板状に形成され、ナット17よりも大きな外径を有しており、ナット17の軸線方向の両端部に同軸状に一体に固定されている。図3及び図4に示すように、第1受圧部18には、その外周部に一対の凹部18a、18aが形成されており、その外周面にシール24が取り付けられている。また、第1受圧部18の径方向の中央には、軸線方向に貫通する案内孔18bが形成されており、案内孔18bには、シール25が取り付けられている。   The first and second pressure receiving portions 18 and 19 are formed in a donut plate shape, have an outer diameter larger than that of the nut 17, and are integrally and coaxially fixed to both end portions in the axial direction of the nut 17. . As shown in FIGS. 3 and 4, the first pressure receiving portion 18 has a pair of recesses 18 a and 18 a formed on the outer peripheral portion thereof, and a seal 24 is attached to the outer peripheral surface thereof. Further, a guide hole 18b penetrating in the axial direction is formed at the radial center of the first pressure receiving portion 18, and a seal 25 is attached to the guide hole 18b.

第2受圧部19には、第1受圧部18と同様、その外周部に一対の凹部19a、19aが形成されており、その外周面にシール24が取り付けられている。また、第2受圧部19の径方向の中央には、案内孔19bが形成されており、案内孔19bには、シール25が取り付けられている。   As with the first pressure receiving portion 18, the second pressure receiving portion 19 has a pair of recesses 19 a and 19 a formed on the outer peripheral portion thereof, and a seal 24 is attached to the outer peripheral surface thereof. Further, a guide hole 19b is formed at the radial center of the second pressure receiving portion 19, and a seal 25 is attached to the guide hole 19b.

第1及び第2受圧部18、19は、第3管路14の内周面に、シール24を介して嵌合するとともに、それらの凹部18a、18a及び19a、19aが、第3管路14のレール14b及び14bに、シール24を介して係合している。また、第1及び第2受圧部18、19の案内孔18b及び19bには、ねじ軸15が、シール25を介して回転可能に嵌合している。   The first and second pressure receiving portions 18 and 19 are fitted to the inner peripheral surface of the third pipeline 14 via the seal 24, and the concave portions 18 a and 18 a and 19 a and 19 a are connected to the third pipeline 14. The rails 14 b and 14 b are engaged via a seal 24. Further, the screw shaft 15 is rotatably fitted to the guide holes 18 b and 19 b of the first and second pressure receiving portions 18 and 19 through a seal 25.

以上の構成により、第2ピストン16は、ねじ軸15に対して回転可能であり、また、ねじ軸15に沿って第3管路14内を摺動可能で、かつ第3管路14に対して回転不能である。   With the above configuration, the second piston 16 can rotate with respect to the screw shaft 15, can slide in the third pipe line 14 along the screw shaft 15, and can move with respect to the third pipe line 14. It is impossible to rotate.

また、図2に示すように、ねじ軸15の一端部及び他端部は、第3管路14の壁部14c、14cよりも外側に突出する突出部15b、15bになっており、各突出部15bに、前記第1回転マス21が同軸状に固定されている。第1回転マス21は、比重の比較的大きい材料(例えば鉄)を用いて、ドーナツ板状に形成されている。   Moreover, as shown in FIG. 2, the one end part and other end part of the screw shaft 15 become the protrusion parts 15b and 15b which protrude outside the wall parts 14c and 14c of the 3rd pipe line 14, and each protrusion The first rotating mass 21 is coaxially fixed to the portion 15b. The first rotating mass 21 is formed in a donut plate shape using a material having a relatively large specific gravity (for example, iron).

図5は、振動抑制装置1を構造物(例えば高層の建築物)B1に設置した場合の例を示している。同図に示すように、第1取付具FL1が、弾性を有する第1支持部材SU1を介して下側の梁BD1に連結されるとともに、第2取付具FL2が、弾性を有する第2支持部材SU2を介して上側の梁BU1に連結されており、それにより、振動抑制装置1は、これらの梁BU1、BD1に対して、平行に取り付けられている。   FIG. 5 shows an example in which the vibration suppressing device 1 is installed in a structure (for example, a high-rise building) B1. As shown in the figure, the first fixture FL1 is connected to the lower beam BD1 via the elastic first support member SU1, and the second fixture FL2 is elastic to the second support member. The vibration suppression device 1 is connected in parallel to these beams BU1 and BD1 by being connected to the upper beam BU1 via SU2.

地震などによる振動により構造物B1が往復動すると、上下の梁BU1、BD1の間の変位(以下「構造物B1の変位」という)が、シリンダ2及びロッド3に伝達され、それに伴い、ロッド3が、シリンダ2に対して軸線方向に往復動する。この場合、ロッド3がシリンダ2に対して中立位置から軸線方向の一方の側(図2の左側)に移動すると、ロッド3と一体の第1ピストン4がシリンダ2内を一方の側に摺動し、それに伴い、第1油室2c内の作動油HFが圧縮されるとともに、第2油室2dが拡大する。   When the structure B1 reciprocates due to vibration caused by an earthquake or the like, displacement between the upper and lower beams BU1 and BD1 (hereinafter referred to as “displacement of the structure B1”) is transmitted to the cylinder 2 and the rod 3, and accordingly, the rod 3 Reciprocates in the axial direction with respect to the cylinder 2. In this case, when the rod 3 moves from the neutral position to one side (left side in FIG. 2) in the axial direction with respect to the cylinder 2, the first piston 4 integral with the rod 3 slides in the cylinder 2 to one side. Accordingly, the hydraulic oil HF in the first oil chamber 2c is compressed, and the second oil chamber 2d expands.

これにより、第1油室2c内の作動油HFの一部が、バイパス管11の第1管路12を介して第3管路14に流入するとともに、第2ピストン16の第1受圧部18を押圧することによって、第2ピストン16が、ねじ軸15に沿って、第3管路14内を軸線方向の他方の側に摺動する。それに伴い、第2ピストン16のナット17にボール17aを介して螺合するねじ軸15が、第3管路14に対して回転し、ねじ軸15と一体の第1回転マス21、21も回転する。   As a result, a part of the hydraulic oil HF in the first oil chamber 2c flows into the third pipe 14 via the first pipe 12 of the bypass pipe 11 and the first pressure receiving portion 18 of the second piston 16. Is pressed, the second piston 16 slides along the screw shaft 15 in the third pipe line 14 to the other side in the axial direction. Along with this, the screw shaft 15 screwed into the nut 17 of the second piston 16 via the ball 17a rotates with respect to the third conduit 14, and the first rotating masses 21, 21 integrated with the screw shaft 15 also rotate. To do.

上記とは逆に、ロッド3がシリンダ2に対して中立位置から軸線方向の他方の側(図2の右側)に移動すると、第1ピストン4がシリンダ2内を他方の側に摺動し、それに伴い、第2油室2d内の作動油HFが圧縮されるとともに、第1油室2cが拡大する。これにより、第2油室2d内の作動油HFの一部が、バイパス管11の第2管路13を介して第3管路14に流入するとともに、第2ピストン16の第2受圧部19を押圧することによって、第2ピストン16が、ねじ軸15に沿って、第3管路14内を軸線方向の一方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸15が第3管路14に対して回転し、ねじ軸15と一体の第1回転マス21、21も回転する。   Contrary to the above, when the rod 3 moves from the neutral position to the other side in the axial direction with respect to the cylinder 2 (right side in FIG. 2), the first piston 4 slides in the cylinder 2 to the other side, Accordingly, the hydraulic oil HF in the second oil chamber 2d is compressed and the first oil chamber 2c is expanded. As a result, a part of the hydraulic oil HF in the second oil chamber 2d flows into the third pipe 14 via the second pipe 13 of the bypass pipe 11 and the second pressure receiving portion 19 of the second piston 16. , The second piston 16 slides along the screw shaft 15 in the third pipeline 14 to one side in the axial direction. Along with this, the screw shaft 15 rotates with respect to the third pipe 14, and the first rotation masses 21, 21 integrated with the screw shaft 15 also rotate.

なお、バイパス通路11及びねじ軸15の長さは、第1ピストン4の移動に伴う第2ピストン16の最大の移動量よりも大きな値に設定されている。   The lengths of the bypass passage 11 and the screw shaft 15 are set to values larger than the maximum movement amount of the second piston 16 accompanying the movement of the first piston 4.

以上のように、第1実施形態によれば、振動による構造物B1の変位は、ロッド3及び第1ピストン4を介して作動油HFに伝達され、さらに第1又は第2受圧部18、19、ナット17、ボール17a及びねじ軸15を介して第1回転マス21、21に伝達されることにより、第1回転マス21、21が回転する。したがって、作動油HFの粘性減衰効果と第1回転マス21、21の回転慣性効果によって、構造物B1の振動を抑制することができる。   As described above, according to the first embodiment, the displacement of the structure B <b> 1 due to vibration is transmitted to the hydraulic oil HF via the rod 3 and the first piston 4, and further, the first or second pressure receiving portions 18, 19. The first rotary masses 21 and 21 are rotated by being transmitted to the first rotary masses 21 and 21 through the nut 17, the ball 17 a and the screw shaft 15. Therefore, the vibration of the structure B1 can be suppressed by the viscous damping effect of the hydraulic oil HF and the rotational inertia effect of the first rotating masses 21 and 21.

この場合、前述した従来の場合と異なり、羽根車ではなく、ねじ軸15、ナット17及びボール17aから成るボールねじと第2ピストン16を用いて、作動油HFの流動が回転運動に変換されるとともに、ねじ軸15及びナット17のリード角が比較的小さな値に設定されている。したがって、作動油HFの流量が比較的小さいことで第2ピストン16の移動量が比較的小さい場合でも、ねじ軸15及び第1回転マス21、21を十分に回転させることができる。以上のように、構造物B1の変位を、作動油HFを介して第1回転マス21、21の回転運動に効率良く変換でき、それにより、構造物B1の振動を適切に抑制することができる。   In this case, unlike the above-described conventional case, the flow of the hydraulic oil HF is converted into a rotational motion by using a ball screw including the screw shaft 15, the nut 17 and the ball 17a and the second piston 16 instead of the impeller. In addition, the lead angles of the screw shaft 15 and the nut 17 are set to relatively small values. Therefore, even when the amount of movement of the second piston 16 is relatively small because the flow rate of the hydraulic oil HF is relatively small, the screw shaft 15 and the first rotary masses 21 and 21 can be sufficiently rotated. As described above, the displacement of the structure B1 can be efficiently converted into the rotational motion of the first rotating masses 21 and 21 via the hydraulic oil HF, and thereby the vibration of the structure B1 can be appropriately suppressed. .

また、振動抑制装置1は、弾性を有する第1及び第2支持部材SU1、SU2を介して構造物B1に連結されているので、これらの第1及び第2支持部材SU1、SU2並びに第1回転マス21及び作動油HFによって、付加振動系を構成することができる。第1実施形態では、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、第1回転マス21の質量、並びに第1及び第2支持部材SU1、SU2のばね定数は、この付加振動系の固有振動数が例えば構造物B1の一次の固有振動数に同調(共振)するように、設定されている。   Moreover, since the vibration suppression device 1 is connected to the structure B1 via the first and second support members SU1 and SU2 having elasticity, the first and second support members SU1 and SU2 and the first rotation are connected to the structure B1. An additional vibration system can be configured by the mass 21 and the hydraulic oil HF. In the first embodiment, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, the mass of the first rotating mass 21, and the first and second support members SU1, SU2. Is set so that the natural frequency of the additional vibration system is tuned (resonated) with the primary natural frequency of the structure B1, for example.

したがって、付加振動系の固有振動数を構造物B1の一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物B1の一次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物B1の固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。   Therefore, the natural frequency of the additional vibration system can be appropriately tuned to the primary natural frequency of the structure B1, and hence vibration due to the primary mode of the structure B1 can be appropriately suppressed. The natural frequency of the structure B1 to be tuned is not limited to the primary natural frequency, and may be any other natural frequency.

また、上述した付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管11の断面積を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1回転マス21、21の回転慣性効果と、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。さらに、ねじ軸15及びナット17のリード角を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1回転マス21、21の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油HFの粘性減衰係数を変更することによって、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。また、第1回転マス21、21の質量を変更することによって、第1回転マス21、21の回転慣性効果を調整することができる。   Further, in the adjustment of the natural frequency of the additional vibration system described above, specifically, by changing the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the conversion efficiency into the rotational motion of the nut 17 with respect to the flow of the hydraulic oil HF, that is, the first. The rotational inertia effect of the rotary masses 21 and 21 and the viscous damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted. Furthermore, by changing the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the conversion efficiency of the nut 17 into the rotational motion with respect to the flow of the hydraulic oil HF, that is, the rotational inertia effect of the first rotary masses 21 and 21 can be adjusted. At the same time, the viscous damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted by changing the viscous damping coefficient of the hydraulic oil HF. Further, the rotational inertia effect of the first rotating masses 21 and 21 can be adjusted by changing the masses of the first rotating masses 21 and 21.

さらに、バイパス管11の断面積がシリンダ2の断面積よりも小さな値に設定されているので、シリンダ2内の第1ピストン4の移動量に対して、バイパス管11内の第2ピストン16の移動量を増大させ、第1回転マス21、21の回転量を増大させることができる。したがって、第1回転マス21、21の回転慣性力をより適切に得ることができ、ひいては、構造物B1の振動をより適切に抑制することができる。   Further, since the cross-sectional area of the bypass pipe 11 is set to a value smaller than the cross-sectional area of the cylinder 2, the second piston 16 in the bypass pipe 11 has an amount of movement of the first piston 4 in the cylinder 2. The amount of movement can be increased, and the amount of rotation of the first rotating masses 21 and 21 can be increased. Therefore, the rotational inertia force of the first rotating masses 21 and 21 can be obtained more appropriately, and as a result, the vibration of the structure B1 can be more appropriately suppressed.

また、第1回転マス21、21がバイパス管11の外部に配置されているので、第1回転マス21、21の質量の調整を容易に行うことができる。   Moreover, since the 1st rotation masses 21 and 21 are arrange | positioned outside the bypass pipe 11, the adjustment of the mass of the 1st rotation masses 21 and 21 can be performed easily.

さらに、第1又は第2油室2c、2d内の作動油HFの圧力が所定値に達したときに、すなわち、作動油HFの粘性減衰力及び第1回転マス21、21の回転慣性力から成る振動抑制装置1の反力(軸力)が比較的大きくなったときに、両油室2c、2dが第1及び第2リリーフ弁7、8によって連通される。これにより、第1ピストン4がシリンダ2内を摺動しても、シリンダ2内で作動油HFの圧縮及び作動油HFの流動がほとんど行われなくなるので、作動油HFの粘性減衰力及び第1回転マス21、21の回転慣性力が頭打ちになり、したがって、その過大化を防止することができる。   Further, when the pressure of the hydraulic oil HF in the first or second oil chamber 2c, 2d reaches a predetermined value, that is, from the viscous damping force of the hydraulic oil HF and the rotational inertia force of the first rotary masses 21, 21. When the reaction force (axial force) of the vibration suppressing device 1 is relatively large, the two oil chambers 2c, 2d are communicated with each other by the first and second relief valves 7, 8. As a result, even if the first piston 4 slides in the cylinder 2, the compression of the hydraulic oil HF and the flow of the hydraulic oil HF are hardly performed in the cylinder 2, and the viscous damping force of the hydraulic oil HF and the first The rotational inertia force of the rotary masses 21 and 21 reaches a peak, and therefore, it is possible to prevent the excessive increase.

なお、第1実施形態では、第1回転マス21、21を、ねじ軸15に固定しているが、ねじ軸15に回転自在に設けるとともに、ねじ軸15に弾性体又は粘弾性体を介して連結してもよい。この場合、これらの弾性体又は粘弾性体及び第1回転マス21、21によって付加振動系が構成されるため、前述した第1及び第2支持部材SU1、SU2が不要になるので、その分、振動抑制装置1全体を小型化することができる。また、第1実施形態では、バイパス管11、ねじ軸15、第2ピストン16及び第1回転マス21、21を1組、設けているが、2組以上を並列に設けてもよい。   In the first embodiment, the first rotary masses 21 and 21 are fixed to the screw shaft 15. However, the first rotary masses 21 and 21 are rotatably provided on the screw shaft 15 and are attached to the screw shaft 15 via an elastic body or a viscoelastic body. You may connect. In this case, since the additional vibration system is configured by these elastic bodies or viscoelastic bodies and the first rotating masses 21 and 21, the first and second support members SU1 and SU2 described above become unnecessary, and accordingly, The whole vibration suppression device 1 can be reduced in size. In the first embodiment, one set of the bypass pipe 11, the screw shaft 15, the second piston 16, and the first rotating masses 21 and 21 is provided, but two or more sets may be provided in parallel.

次に、図6及び図7を参照しながら、本発明の第2実施形態による振動抑制装置1Aについて説明する。図6は、振動抑制装置1Aをモデル化して示しており、この図6と前述した図1との比較から明らかなように、振動抑制装置1Aは、第1実施形態と比較して、第1弾性要素が第1慣性接続要素に直列に接続されていることのみが、異なっている。また、これらの第1弾性要素、第1慣性接続要素及び第1粘性要素によって、第1付加振動系が構成されている。   Next, a vibration suppressing device 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a model of the vibration suppression device 1A. As is clear from the comparison between FIG. 6 and FIG. 1 described above, the vibration suppression device 1A is the first in comparison with the first embodiment. The only difference is that the elastic element is connected in series with the first inertial connection element. Further, the first additional vibration system is constituted by the first elastic element, the first inertia connecting element, and the first viscous element.

また、図7は、振動抑制装置1Aを具現化して示している。同図に示すように、振動抑制装置1Aは、第1実施形態と比較して、上記の第1弾性要素に相当する第1ばね34及び第2ばね35が第2ピストン31に設けられている点が、主に異なっている。図7において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   FIG. 7 shows the vibration suppressing device 1A as an embodiment. As shown in the figure, in the vibration suppressing device 1A, the first piston 34 and the second spring 35 corresponding to the first elastic element are provided in the second piston 31 as compared with the first embodiment. The point is mainly different. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

第2ピストン31は、第1実施形態の第2ピストン16と同様、ナット17、第1受圧部18及び第2受圧部19を有している。第1及び第2受圧部18、19は、ナット17に一体に固定されておらず、ナット17の軸線方向の両端部には、第1フランジ32及び第2フランジ33が同軸状に一体に固定されている。   The 2nd piston 31 has the nut 17, the 1st pressure receiving part 18, and the 2nd pressure receiving part 19 similarly to the 2nd piston 16 of 1st Embodiment. The first and second pressure receiving portions 18 and 19 are not integrally fixed to the nut 17, and the first flange 32 and the second flange 33 are coaxially fixed to both ends of the nut 17 in the axial direction. Has been.

これらの第1及び第2フランジ32、33はそれぞれ、基本的には、第1及び第2受圧部18、19と同様に構成されており、第3管路14のレール14bに係合する凹部、及び、ねじ軸15が挿入される案内孔(いずれも図示せず)が設けられている。なお、第1及び第2フランジ32、33には、第1及び第2受圧部18、19と異なり、シール24及び25が設けられていない。   These first and second flanges 32 and 33 are basically configured in the same manner as the first and second pressure receiving portions 18 and 19, respectively, and are recessed portions that engage with the rail 14 b of the third pipeline 14. , And a guide hole (both not shown) into which the screw shaft 15 is inserted is provided. Unlike the first and second pressure receiving portions 18 and 19, the first and second flanges 32 and 33 are not provided with the seals 24 and 25.

第1受圧部18は、ナット17に対して軸線方向の一方の側に設けられており、第1ばね34を介して第1フランジ32に取り付けられている。第2受圧部19は、ナット17に対して軸線方向の他方の側に設けられており、第2ばね35を介して第2フランジ33に取り付けられている。第1及び第2ばね34、35はいずれも、圧縮コイルばねであり、両者34、35のばね定数は互いに同じ値に設定されており、その詳細については後述する。   The first pressure receiving portion 18 is provided on one side in the axial direction with respect to the nut 17, and is attached to the first flange 32 via the first spring 34. The second pressure receiving portion 19 is provided on the other side in the axial direction with respect to the nut 17, and is attached to the second flange 33 via the second spring 35. Both the first and second springs 34 and 35 are compression coil springs, and the spring constants of both the springs 34 and 35 are set to the same value. Details thereof will be described later.

以上の構成により、第1及び第2受圧部18、19、第1及び第2ばね34、35、第1及び第2フランジ32、33並びにナット17を有する第2ピストン31は、ねじ軸15に対して回転可能であり、また、ねじ軸15に沿って第3管路14内を摺動可能で、かつ第3管路14に対して回転不能である。   With the above configuration, the second piston 31 having the first and second pressure receiving portions 18 and 19, the first and second springs 34 and 35, the first and second flanges 32 and 33, and the nut 17 is attached to the screw shaft 15. The third pipe 14 can be slid along the screw shaft 15 and cannot be rotated with respect to the third pipe 14.

図8は、振動抑制装置1Aを構造物(例えば高層の建築物)B2に設置した場合の例を示している。同図に示すように、第1取付具FL1が直接、構造物B2の左側の柱PLと上側の梁BU2との接続部分に連結されるとともに、第2取付具FL2が直接、構造物B2の右側の柱PRと下側の梁BD2との接続部分に連結されており、それにより、振動抑制装置1Aは、これらの柱PL、PR及び梁BU2、BD2に対して、斜めに取り付けられている。   FIG. 8 shows an example in which the vibration suppressing device 1A is installed in a structure (for example, a high-rise building) B2. As shown in the figure, the first fixture FL1 is directly connected to the connection portion between the left pillar PL of the structure B2 and the upper beam BU2, and the second fixture FL2 is directly connected to the structure B2. It is connected to a connection portion between the right column PR and the lower beam BD2, so that the vibration suppressing device 1A is obliquely attached to these columns PL, PR and beams BU2, BD2. .

地震などによる振動により構造物B2が往復動すると、左右の柱PL、PR及び上下の梁BU、BDの間の変位(以下「構造物B2の変位」という)が、シリンダ2及びロッド3に伝達され、それに伴い、ロッド3が、シリンダ2に対して軸線方向に往復動する。この場合、ロッド3がシリンダ2に対して中立位置から軸線方向の一方の側(図7の左側)に移動すると、ロッド3と一体の第1ピストン4がシリンダ2内を一方の側に摺動し、それに伴い、第1油室2c内の作動油HFが圧縮されるとともに、第2油室2dが拡大する。   When the structure B2 reciprocates due to vibration caused by an earthquake or the like, displacement between the left and right columns PL, PR and the upper and lower beams BU, BD (hereinafter referred to as “displacement of the structure B2”) is transmitted to the cylinder 2 and the rod 3. Accordingly, the rod 3 reciprocates in the axial direction with respect to the cylinder 2. In this case, when the rod 3 moves from the neutral position to one side in the axial direction (left side in FIG. 7) with respect to the cylinder 2, the first piston 4 integrated with the rod 3 slides in the cylinder 2 to one side. Accordingly, the hydraulic oil HF in the first oil chamber 2c is compressed, and the second oil chamber 2d expands.

これにより、第1油室2c内の作動油HFの一部が、バイパス管11の第1管路12を介して第3管路14に流入するとともに、第2ピストン31の第1受圧部18を押圧する。作動油HFの押圧力は、第1受圧部18、第1ばね34及び第1フランジ32を介して、ナット17に伝達され、それにより、ナット17を含む第2ピストン31全体が、ねじ軸15に沿って、第3管路14内を軸線方向の他方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸15が第3管路14に対して回転し、ねじ軸15と一体の第1回転マス21、21も回転する。   As a result, a part of the hydraulic oil HF in the first oil chamber 2c flows into the third pipe 14 via the first pipe 12 of the bypass pipe 11, and the first pressure receiving portion 18 of the second piston 31. Press. The pressing force of the hydraulic oil HF is transmitted to the nut 17 via the first pressure receiving portion 18, the first spring 34, and the first flange 32, whereby the entire second piston 31 including the nut 17 is screwed to the screw shaft 15. Along the second pipe 14 in the axial direction. Along with this, the screw shaft 15 rotates with respect to the third pipe 14, and the first rotation masses 21, 21 integrated with the screw shaft 15 also rotate.

上記とは逆に、ロッド3がシリンダ2に対して中立位置から軸線方向の他方の側(図7の右側)に移動すると、第1ピストン4がシリンダ2内を他方の側に摺動し、それに伴い、第2油室2d内の作動油HFが圧縮されるとともに、第1油室2cが拡大する。これにより、第2油室2d内の作動油HFの一部が、バイパス管11の第2管路13を介して第3管路14に流入するとともに、第2ピストン31の第2受圧部19を押圧する。作動油HFの押圧力は、第2受圧部19、第2ばね35及び第2フランジ33を介して、ナット17に伝達され、それにより、ナット17を含む第2ピストン31全体が、ねじ軸15に沿って、第3管路14内を軸線方向の一方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸15が第3管路14に対して回転し、ねじ軸15と一体の第1回転マス21、21も回転する。   Contrary to the above, when the rod 3 moves from the neutral position to the other side in the axial direction with respect to the cylinder 2 (right side in FIG. 7), the first piston 4 slides in the cylinder 2 to the other side, Accordingly, the hydraulic oil HF in the second oil chamber 2d is compressed and the first oil chamber 2c is expanded. As a result, part of the hydraulic oil HF in the second oil chamber 2d flows into the third pipe 14 via the second pipe 13 of the bypass pipe 11, and the second pressure receiving portion 19 of the second piston 31. Press. The pressing force of the hydraulic oil HF is transmitted to the nut 17 via the second pressure receiving portion 19, the second spring 35 and the second flange 33, so that the entire second piston 31 including the nut 17 is screwed to the screw shaft 15. Along the line, the inside of the third pipeline 14 is slid to one side in the axial direction. Along with this, the screw shaft 15 rotates with respect to the third pipe 14, and the first rotation masses 21, 21 integrated with the screw shaft 15 also rotate.

以上のように、第2実施形態によれば、振動による構造物B2の変位は、第1ピストン4が一方の側に摺動したときには作動油HF、第1受圧部18及び第1ばね34を介して、第1ピストン4が他方の側に摺動したときには作動油HF、第2受圧部19及び第2ばね35を介して、ナット17に伝達され、さらにねじ軸15を介して第1回転マス21、21に伝達される結果、第1回転マス21、21が回転する。このように、振動による構造物B2の往復動に対して、作動油HF、第1又は第2ばね34、35及び第1回転マス21、21から成る第1付加振動系が構成される。   As described above, according to the second embodiment, the displacement of the structure B2 due to the vibration causes the hydraulic oil HF, the first pressure receiving portion 18 and the first spring 34 to move when the first piston 4 slides to one side. Then, when the first piston 4 slides to the other side, it is transmitted to the nut 17 via the hydraulic oil HF, the second pressure receiving portion 19 and the second spring 35, and further to the first rotation via the screw shaft 15. As a result of being transmitted to the masses 21 and 21, the first rotary masses 21 and 21 rotate. In this way, the first additional vibration system including the hydraulic oil HF, the first or second springs 34 and 35, and the first rotating masses 21 and 21 is configured with respect to the reciprocating motion of the structure B2 due to vibration.

第2実施形態では、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、第1回転マス21、21の質量、並びに第1及び第2ばね34、35のばね定数は、この第1付加振動系の固有振動数が例えば構造物B2の一次の固有振動数に同調(共振)するように、設定されている。   In the second embodiment, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, the mass of the first rotating masses 21 and 21, and the first and second springs 34, The spring constant of 35 is set so that the natural frequency of the first additional vibration system is tuned (resonated) to the primary natural frequency of the structure B2, for example.

したがって、第1付加振動系の固有振動数を構造物B2の一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物B2の一次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物B2の固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。   Therefore, the natural frequency of the first additional vibration system can be appropriately tuned to the primary natural frequency of the structure B2, and hence vibration due to the primary mode of the structure B2 can be appropriately suppressed. The natural frequency of the structure B2 to be tuned is not limited to the primary natural frequency, and may be any other natural frequency.

また、上述した第1付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管11の断面積を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1回転マス21、21の回転慣性効果と、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。さらに、ねじ軸15及びナット17のリード角を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1回転マス21、21の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油HFの粘性減衰係数を変更することによって、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。また、第1回転マス21、21の質量を変更することによって、第1回転マス21、21の回転慣性効果を調整することができる。   In the adjustment of the natural frequency of the first additional vibration system described above, specifically, by changing the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the conversion efficiency of the nut 17 into the rotational motion with respect to the flow of the hydraulic oil HF, that is, The rotational inertia effect of the first rotary masses 21 and 21 and the viscous damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted. Furthermore, by changing the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the conversion efficiency of the nut 17 into the rotational motion with respect to the flow of the hydraulic oil HF, that is, the rotational inertia effect of the first rotary masses 21 and 21 can be adjusted. At the same time, the viscous damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted by changing the viscous damping coefficient of the hydraulic oil HF. Further, the rotational inertia effect of the first rotating masses 21 and 21 can be adjusted by changing the masses of the first rotating masses 21 and 21.

さらに、バイパス管11の断面積がシリンダ2の断面積よりも小さな値に設定されているので、第2ピストン16に作用する作動油HFの押圧力を、第1ピストン4に作用する作動油HFの押圧力よりも小さくすることができるので、第1及び第2ばね34、35として、ばね定数の小さいコンパクトなものを採用することができる。   Furthermore, since the cross-sectional area of the bypass pipe 11 is set to a value smaller than the cross-sectional area of the cylinder 2, the pressing force of the hydraulic oil HF acting on the second piston 16 is used as the hydraulic oil HF acting on the first piston 4. Therefore, the first and second springs 34 and 35 can be compact with a small spring constant.

また、第1実施形態と異なり、第3管路14内に設けられた第1及び第2ばね34、35を用いて第1付加振動系を構成でき、それにより第1及び第2支持部材SU1、SU2が不要であるので、その分、振動抑制装置1A全体を小型化することができる。その他、第1実施形態による効果を同様に得ることができる。   Further, unlike the first embodiment, the first additional vibration system can be configured by using the first and second springs 34 and 35 provided in the third pipeline 14, and thereby the first and second support members SU1. Since SU2 is unnecessary, the vibration suppression device 1A as a whole can be reduced in size accordingly. In addition, the effect by 1st Embodiment can be acquired similarly.

次に、図9を参照しながら、本発明の第3実施形態による振動抑制装置1Bについて説明する。この振動抑制装置1Bは、第2実施形態と比較して、第1及び第2ばね41、42のばね定数が互いに異なる値に設定されていることのみが、異なっている。図9において、第2実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第2実施形態と異なる点を中心に説明する。   Next, a vibration suppression device 1B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vibration suppressing device 1B is different from the second embodiment only in that the spring constants of the first and second springs 41 and 42 are set to different values. In FIG. 9, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the second embodiment.

第2実施形態で述べた振動抑制装置1Aの動作から明らかなように、第3実施形態による振動抑制装置1Bでは、振動による構造物B2の変位は、第1ピストン4が一方の側に摺動したときには作動油HF、第1受圧部18及び第1ばね41を介して、第1ピストン4が他方の側に摺動したときには作動油HF、第2受圧部19及び第2ばね42を介して、ナット17に伝達され、さらにねじ軸15を介して第1回転マス21、21に伝達される結果、第1回転マス21、21が回転する。このように、振動による構造物B2の往復動に対して、作動油HF、第1ばね41及び第1回転マス21、21から成る第1付加振動系と、作動油HF、第2ばね42及び第1回転マス21、21から成る第2付加振動系が構成される。   As is apparent from the operation of the vibration suppression device 1A described in the second embodiment, in the vibration suppression device 1B according to the third embodiment, the displacement of the structure B2 due to vibration causes the first piston 4 to slide to one side. When the first piston 4 slides to the other side, the hydraulic oil HF, the second pressure receiving portion 19 and the second spring 42 are used. As a result of being transmitted to the nut 17 and further transmitted to the first rotating masses 21 and 21 via the screw shaft 15, the first rotating masses 21 and 21 rotate. Thus, with respect to the reciprocating motion of the structure B2 due to vibration, the first additional vibration system including the hydraulic oil HF, the first spring 41, and the first rotating masses 21, 21; the hydraulic oil HF, the second spring 42, and A second additional vibration system including the first rotating masses 21 and 21 is configured.

第3実施形態では、第1ばね41のばね定数、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、並びに第1回転マス21、21の質量は、この第1付加振動系の固有振動数が例えば構造物B2の一次の固有振動数に同調(共振)するように、設定されている。また、第2ばね42のばね定数、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、並びに第1回転マス21、21の質量は、上記の第2付加振動系の固有振動数が例えば構造物B2の二次の固有振動数に同調(共振)するように、設定されている。   In the third embodiment, the spring constant of the first spring 41, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, and the mass of the first rotating masses 21 and 21 are as follows. The natural frequency of the first additional vibration system is set so as to tune (resonate) with the primary natural frequency of the structure B2, for example. The spring constant of the second spring 42, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, and the mass of the first rotating masses 21 and 21 are as described above. The natural frequency of the 2-addition vibration system is set so as to tune (resonate) with the secondary natural frequency of the structure B2, for example.

これにより、第1及び第2付加振動系の固有振動数を、構造物B2の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ多重同調させることができる。したがって、作動油HFや、第1回転マス21、21、第1ばね41、第2ばね42などから成る一基の振動抑制装置1Bによって、一次及び二次の振動モードの構造物B2の振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。なお、同調させる構造物B2の固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。その他、第1及び第2実施形態による効果を同様に得ることができる。   As a result, the natural frequencies of the first and second additional vibration systems can be multiple-tuned to the primary and secondary natural frequencies of the structure B2, respectively. Therefore, the vibration of the structure B2 in the primary and secondary vibration modes is caused by the vibration suppression device 1B including the hydraulic oil HF, the first rotary masses 21 and 21, the first spring 41, the second spring 42, and the like. It is possible to suppress appropriately, and as a result, further downsizing of the apparatus can be achieved. The natural frequency of the structure B2 to be tuned is not limited to the primary and secondary natural frequencies, and may be any other natural frequency. In addition, the effect by 1st and 2nd embodiment can be acquired similarly.

なお、第2及び第3実施形態では、バイパス管11、ねじ軸15、第2ピストン16、第1回転マス21、21、第1及び第2ばね34、35(41、42)を1組、設けているが、2組以上を並列に設けてもよい。この場合、第1回転マスの質量などを、それにより構成される複数の付加振動系の固有振動数が構造物B2の同じ1つの所望の固有振動数に同調するように、設定してもよく、あるいは、構造物B2の互いに異なる複数の所望の固有振動数に同調するように、設定してもよい。   In the second and third embodiments, the bypass pipe 11, the screw shaft 15, the second piston 16, the first rotating masses 21 and 21, the first and second springs 34 and 35 (41 and 42), one set, Although provided, two or more sets may be provided in parallel. In this case, the mass or the like of the first rotating mass may be set so that the natural frequencies of the plurality of additional vibration systems constituted thereby are synchronized with the same desired natural frequency of the structure B2. Alternatively, it may be set to tune to a plurality of different desired natural frequencies of the structure B2.

次に、図10及び図11を参照しながら、本発明の第4実施形態による振動抑制装置1Cについて説明する。図10は、振動抑制装置1Cをモデル化して示しており、この図10と前述した図6との比較から明らかなように、振動抑制装置1Cは、第2実施形態と比較して、第2弾性要素及び第2慣性接続要素が第1慣性接続要素に並列に接続されていることのみが、異なっている。また、これらの第2弾性要素及び第2慣性接続要素によって、第2付加振動系が構成されている。   Next, a vibration suppression device 1C according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows a model of the vibration suppression device 1C. As is clear from a comparison between FIG. 10 and FIG. 6 described above, the vibration suppression device 1C is a second type compared to the second embodiment. The only difference is that the elastic element and the second inertial connection element are connected in parallel to the first inertial connection element. Further, the second additional vibration system is constituted by the second elastic element and the second inertia connecting element.

図11は、振動抑制装置1Cを具現化して示している。同図に示すように、振動抑制装置1Cは、第2実施形態と比較して、上記の第2弾性要素に相当するばね51と、第2慣性接続要素に相当する第2回転マス52、52を備える点のみが、異なっている。図11において、第1及び第2実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1及び第2実施形態と異なる点を中心に説明する。   FIG. 11 illustrates the vibration suppressing device 1C as embodied. As shown in the figure, compared with the second embodiment, the vibration suppressing device 1C includes a spring 51 corresponding to the second elastic element and second rotating masses 52 and 52 corresponding to the second inertia connecting element. The only difference is that In FIG. 11, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. The following description will focus on differences from the first and second embodiments.

第2回転マス52、52は、比較的比重の大きい材料(例えば鉄)を用いて、ドーナツ板状に形成されており、ねじ軸15の突出部15b、15bに、ラジアル軸受け53、53を介して、同軸状に回転自在に支持されている。また、各第2回転マス52は、ばね51を介して、第1回転マス21に取り付けられており、第1回転マス21に対して回転可能である。ばね51は、ねじりコイルばねである。   The second rotating masses 52, 52 are formed in a donut plate shape using a material having a relatively large specific gravity (for example, iron), and are arranged on the projecting portions 15b, 15b of the screw shaft 15 via radial bearings 53, 53. Thus, it is rotatably supported coaxially. Each second rotating mass 52 is attached to the first rotating mass 21 via a spring 51 and is rotatable with respect to the first rotating mass 21. The spring 51 is a torsion coil spring.

以上の構成の振動抑制装置1Cは、例えば第2実施形態と同様にして、構造物B2に取り付けられる。地震などによる振動により構造物B2が往復動すると、第2実施形態と同様、構造物B2の変位が、シリンダ2及びロッド3に伝達され、さらに、作動油HFを介して第2ピストン31に伝達される結果、ねじ軸15が第1回転マス21、21とともに回転する。また、第1回転マス21、21の回転に伴って、第2回転マス52、52が回転する。   The vibration suppressing device 1C having the above configuration is attached to the structure B2 in the same manner as in the second embodiment, for example. When the structure B2 reciprocates due to vibration caused by an earthquake or the like, the displacement of the structure B2 is transmitted to the cylinder 2 and the rod 3 as in the second embodiment, and further transmitted to the second piston 31 via the hydraulic oil HF. As a result, the screw shaft 15 rotates together with the first rotation masses 21 and 21. Further, as the first rotating masses 21 and 21 rotate, the second rotating masses 52 and 52 rotate.

以上により、第4実施形態によれば、作動油HFの粘性減衰効果及び第1回転マス21、21の回転慣性効果に加え、第2回転マス52、52の回転慣性効果によって、構造物B2の振動をより適切に抑制することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the viscous damping effect of the hydraulic oil HF and the rotational inertia effect of the first rotary masses 21 and 21, the rotational inertia effect of the second rotary masses 52 and 52 allows the structure B2 to Vibration can be suppressed more appropriately.

また、第2回転マス52、52が、ばね51を介して第1回転マス21、21に取り付けられているので、第2実施形態で述べた第1付加振動系に加え、ばね51及び第2回転マス52、52から成る第2付加振動系をさらに構成することができる。この場合、図10から明らかなように、第1及び第2付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、2つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。   Since the second rotating masses 52 and 52 are attached to the first rotating masses 21 and 21 via the springs 51, in addition to the first additional vibration system described in the second embodiment, the springs 51 and 2 A second additional vibration system including the rotary masses 52 and 52 can be further configured. In this case, as is clear from FIG. 10, two combined natural frequencies exist separately as the natural frequencies of the additional vibration system configured by combining the first and second additional vibration systems.

第4実施形態では、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、第1回転マス21、21の質量、第1及び第2ばね34、35のばね定数、第2回転マス52、52の質量、並びにばね51のばね定数は、上記の2つの組合わせ固有振動数が例えば構造物B2の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ同調(共振)するように、設定されている。   In the fourth embodiment, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, the mass of the first rotating masses 21 and 21, and the first and second springs 34 and 35. , The mass of the second rotating masses 52 and 52, and the spring constant of the spring 51 are respectively tuned (resonant) to the first and second natural frequencies of the structure B2, for example. ) Is set to.

したがって、第1及び第2付加振動系の2つの組合わせ固有振動数を構造物B2の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物B2の一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物B2の固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の互いに異なる2つの固有振動数でもよい。あるいは、2つの組合わせ固有振動数を、構造物B2の同じ1つの固有振動数に同調させてもよい。   Therefore, the two combined natural frequencies of the first and second additional vibration systems can be appropriately multiple-tuned to the primary and secondary natural frequencies of the structure B2, respectively. Vibration due to the secondary mode can be appropriately suppressed. The natural frequency of the structure B2 to be tuned is not limited to the primary and secondary natural frequencies, but may be any other two different natural frequencies. Alternatively, the two combined natural frequencies may be tuned to the same single natural frequency of the structure B2.

また、上述した第1及び第2付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管11の断面積を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1及び第2回転マス21、21、52、52の回転慣性効果と、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。   Further, in the adjustment of the natural frequencies of the first and second additional vibration systems described above, specifically, by changing the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the nut 17 rotates to the movement of the hydraulic oil HF. The conversion efficiency, that is, the rotational inertia effect of the first and second rotary masses 21, 21, 52, and 52 and the viscous damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted.

さらに、ねじ軸15及びナット17のリード角を変更することによって、作動油HFの流動に対するナット17の回転運動への変換効率すなわち第1及び第2回転マス21、21、52、52の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油HFの粘性減衰係数を変更することによって、作動油HFの粘性減衰効果を調整することができる。また、第1及び第2回転マス21、21、52、52の質量を変更することによって、第1及び第2回転マス21、21、52、52の回転慣性効果をそれぞれ調整することができる。   Further, by changing the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the conversion efficiency of the nut 17 into the rotational motion with respect to the flow of the hydraulic oil HF, that is, the rotational inertia of the first and second rotary masses 21, 21, 52, 52. The effect can be adjusted, and the viscosity damping effect of the hydraulic oil HF can be adjusted by changing the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF. Further, by changing the masses of the first and second rotating masses 21, 21, 52, 52, the rotational inertia effects of the first and second rotating masses 21, 21, 52, 52 can be adjusted, respectively.

また、第2回転マス52、52が、第1回転マス21、21と同様、バイパス管11の外部に配置されているので、第2回転マス52、52の質量の設定を容易に行うことができる。その他、第1及び第2実施形態による効果を同様に得ることができる。   Moreover, since the 2nd rotation mass 52 and 52 is arrange | positioned outside the bypass pipe 11 similarly to the 1st rotation mass 21 and 21, the setting of the mass of the 2nd rotation mass 52 and 52 can be performed easily. it can. In addition, the effect by 1st and 2nd embodiment can be acquired similarly.

なお、第4実施形態では、ばね51は、ねじりコイルばねであるが、他の弾性体、例えばゴムでもよい。また、第4実施形態では、第2回転マス52を第1回転マス21に、ばね51を介して取り付けているが、粘性を有する粘性体をさらに介して取り付けてもよい。あるいは、ばね51に代えて、弾性及び粘性の双方を有する粘弾性体、例えば粘弾性ゴムを介して取り付けてもよい。   In the fourth embodiment, the spring 51 is a torsion coil spring, but may be another elastic body such as rubber. Moreover, in 4th Embodiment, although the 2nd rotation mass 52 is attached to the 1st rotation mass 21 via the spring 51, you may attach via the viscous body which has viscosity further. Alternatively, instead of the spring 51, it may be attached via a viscoelastic body having both elasticity and viscosity, for example, viscoelastic rubber.

さらに、第4実施形態では、第2実施形態で述べたようにばね定数が互いに同じ値に設定された第1及び第2ばね34、35を用いているが、両者34、35に代えて、第3実施形態で述べたばね定数が互いに異なる値に設定された第1及び第2ばね41、42を用いてもよい。この場合、第1及び第2付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、4つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。   Furthermore, in the fourth embodiment, as described in the second embodiment, the first and second springs 34 and 35 in which the spring constants are set to the same value are used, but instead of both 34 and 35, The first and second springs 41 and 42 in which the spring constants described in the third embodiment are set to different values may be used. In this case, as the natural frequency of the additional vibration system configured by the combination of the first and second additional vibration systems, four combined natural frequencies exist separately.

また、バイパス管11の断面積、ねじ軸15及びナット17のリード角、作動油HFの粘性減衰係数、第1回転マス21、21の質量、第1及び第2ばね41、42のばね定数、第2回転マス52、52の質量、並びにばね51のばね定数は、例えば、上記の4つの組合わせ固有振動数が構造物B2の一次〜四次の固有振動数にそれぞれ同調(共振)するように、設定される。なお、同調させる構造物B2の固有振動数は、一次〜四次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。   Further, the cross-sectional area of the bypass pipe 11, the lead angle of the screw shaft 15 and the nut 17, the viscosity damping coefficient of the hydraulic oil HF, the mass of the first rotating masses 21 and 21, the spring constant of the first and second springs 41 and 42, The masses of the second rotating masses 52 and 52 and the spring constant of the spring 51 are, for example, such that the above-described four combined natural frequencies are respectively tuned (resonated) with the primary to fourth-order natural frequencies of the structure B2. To be set. The natural frequency of the structure B2 to be tuned is not limited to the primary to quaternary natural frequencies, and may be any other natural frequency.

さらに、第4実施形態では、バイパス管11、ねじ軸15、第2ピストン16、第1回転マス21、21、第2回転マス52、52、第1及び第2ばね34、35を1組、設けているが、2組以上を並列に設けてもよい。この場合、第1回転マスの質量などを、それにより構成される複数の付加振動系の固有振動数が構造物B2の同じ1つの所望の固有振動数に同調するように、設定してもよく、あるいは、構造物B2の互いに異なる複数の所望の固有振動数に同調するように、設定してもよい。   Further, in the fourth embodiment, the bypass pipe 11, the screw shaft 15, the second piston 16, the first rotating masses 21 and 21, the second rotating masses 52 and 52, the first and second springs 34 and 35, one set, Although provided, two or more sets may be provided in parallel. In this case, the mass or the like of the first rotating mass may be set so that the natural frequencies of the plurality of additional vibration systems constituted thereby are synchronized with the same desired natural frequency of the structure B2. Alternatively, it may be set to tune to a plurality of different desired natural frequencies of the structure B2.

また、第2〜第4実施形態では、第1及び第2ばね34、41、35、42は、圧縮コイルばねであるが、他の弾性体、例えばゴムでもよい。   In the second to fourth embodiments, the first and second springs 34, 41, 35, 42 are compression coil springs, but may be other elastic bodies such as rubber.

なお、本発明は、説明した第1〜第4実施形態(以下、総称して「実施形態」という)に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明の作動流体として、作動油HFを用いているが、粘性を有する他の適当な流体を用いてもよい。また、実施形態では、第2ピストン16、31をバイパス管11(第3管路14)に対して回転不能にするために、レール14bを第1及び第2受圧部18、19の凹部18a、19a(フランジ32、33の凹部)に係合させているが、これらのレール14b、凹部18a及び19aを設けずに、バイパス管及び第2ピストンの断面を矩形に形成するとともに、バイパス管に第2ピストンを摺動自在に嵌合させてもよい。   The present invention is not limited to the described first to fourth embodiments (hereinafter collectively referred to as “embodiments”), and can be implemented in various modes. For example, in the embodiment, the working oil HF is used as the working fluid of the present invention, but other suitable fluid having viscosity may be used. Further, in the embodiment, in order to make the second pistons 16 and 31 non-rotatable with respect to the bypass pipe 11 (third pipe line 14), the rail 14b is provided with the concave portions 18a of the first and second pressure receiving parts 18 and 19, 19a (the recesses of the flanges 32 and 33) are engaged, but without providing the rails 14b and the recesses 18a and 19a, the bypass pipe and the second piston are formed in a rectangular cross section, and the bypass pipe Two pistons may be slidably fitted.

さらに、実施形態では、第1及び第2回転マス21、21、52、52を、バイパス管11の第3管路14の外部に設けているが、その内部に設けてもよい。また、実施形態では、第1及び第2リリーフ弁7、8を、第1ピストン4に設けているが、シリンダ2に、第1ピストン4をバイパスして第1及び第2油室2c、2dを互いに連通するバイパス管をさらに設けるとともに、このバイパス管に、第1及び第2リリーフ弁を設けてもよい。さらに、第1及び第2リリーフ弁7、8の一方又は双方を省略してもよい。   Furthermore, in the embodiment, the first and second rotating masses 21, 21, 52, and 52 are provided outside the third pipeline 14 of the bypass pipe 11, but may be provided inside thereof. In the embodiment, the first and second relief valves 7 and 8 are provided in the first piston 4, but the first piston 4 is bypassed in the cylinder 2 and the first and second oil chambers 2c and 2d are bypassed. Further, a bypass pipe communicating with each other may be further provided, and the first and second relief valves may be provided in the bypass pipe. Further, one or both of the first and second relief valves 7 and 8 may be omitted.

また、実施形態では、振動抑制装置1、1A〜1Cを、構造物B1、B2の層間に設置し、いわゆる制振装置として用いているが、構造物B1、B2とこれを支持する支持体との間に設置し、いわゆる免震装置として用いてもよい。さらに、実施形態は、本発明を高層の建築物である構造物B1、B2に適用した例であるが、本発明による振動抑制装置は、他の適当な構造物、例えば橋梁や鉄塔などにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。   In the embodiment, the vibration suppression devices 1 and 1A to 1C are installed between the structures B1 and B2 and used as so-called vibration control devices. However, the structures B1 and B2 and a support body that supports the structures B1 and B2 It may be installed between and used as a so-called seismic isolation device. Further, the embodiment is an example in which the present invention is applied to the structures B1 and B2 which are high-rise buildings. However, the vibration suppression device according to the present invention can be applied to other suitable structures such as bridges and steel towers. Applicable. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

1 振動抑制装置
2 シリンダ
2c 第1油室(第1圧力室)
2d 第2油室(第2圧力室)
3 ロッド
4 第1ピストン
7 第1リリーフ弁(リリーフ弁)
8 第2リリーフ弁(リリーフ弁)
HF 作動油(作動流体)
11 バイパス管(バイパス通路)
15 ねじ軸
16 第2ピストン
17 ナット
17a ボール
18 第1受圧部
19 第2受圧部
21 第1回転マス(回転マス)
B1 構造物
BD1 下側の梁(構造物を含む系内の2つの部位の一方)
BU1 上側の梁(構造物を含む系内の2つの部位の他方)
1A 振動抑制装置
31 第2ピストン
34 第1ばね(第1弾性体)
35 第2ばね(第2弾性体)
B2 構造物
PL 左側の柱(構造物を含む系内の2つの部位の一方)
BU2 上側の梁(構造物を含む系内の2つの部位の一方)
PR 右側の柱(構造物を含む系内の2つの部位の他方)
BD2 下側の梁(構造物を含む系内の2つの部位の他方)
1B 振動抑制装置
41 第1ばね(第1弾性体)
42 第2ばね(第2弾性体)
1C 振動抑制装置
51 ばね(弾性体)
52 第2回転マス(回転マス)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration suppression apparatus 2 Cylinder 2c 1st oil chamber (1st pressure chamber)
2d Second oil chamber (second pressure chamber)
3 Rod 4 1st piston 7 1st relief valve (Relief valve)
8 Second relief valve (Relief valve)
HF hydraulic oil (working fluid)
11 Bypass pipe (bypass passage)
15 Screw shaft 16 Second piston 17 Nut 17a Ball 18 First pressure receiving portion 19 Second pressure receiving portion 21 First rotating mass (rotating mass)
B1 Structure BD1 Lower beam (one of the two parts in the system including the structure)
BU1 Upper beam (the other of the two parts in the system including the structure)
1A Vibration Suppressing Device 31 Second Piston 34 First Spring (First Elastic Body)
35 Second spring (second elastic body)
B2 Structure PL Left column (one of the two parts in the system including the structure)
BU2 Upper beam (one of the two parts in the system including the structure)
PR Right column (the other of the two parts in the system including the structure)
BD2 Lower beam (the other of the two parts in the system including the structure)
1B Vibration Suppressing Device 41 First Spring (First Elastic Body)
42 Second spring (second elastic body)
1C Vibration suppression device 51 Spring (elastic body)
52 Second rotating mass (Rotating mass)

Claims (7)

構造物を含む系内の2つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、
前記2つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、
前記2つの部位の他方に連結され、前記シリンダに部分的に収容されるとともに、当該シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドと、
当該ロッドに一体に固定され、前記ロッドの移動に伴って前記シリンダ内を摺動する第1ピストンと、
当該第1ピストンをバイパスするように前記シリンダに接続されたバイパス通路と、
当該バイパス通路内に回転可能に設けられ、前記バイパス通路の軸線方向に延びるねじ軸と、
当該ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するとともに、前記ねじ軸に沿って前記バイパス通路内を摺動可能で、かつ当該バイパス通路に対して回転不能な第2ピストンと、
前記ねじ軸に取り付けられた、回転可能な回転マスと、
を備えることを特徴とする振動抑制装置。
A vibration suppression device provided between two parts in a system including a structure, for suppressing vibration of the structure,
A cylinder connected to one of the two parts and filled with a working fluid;
A rod connected to the other of the two parts, partially accommodated in the cylinder, and movable in the axial direction with respect to the cylinder;
A first piston fixed integrally with the rod and sliding in the cylinder as the rod moves;
A bypass passage connected to the cylinder to bypass the first piston;
A screw shaft rotatably provided in the bypass passage and extending in the axial direction of the bypass passage;
A second piston that has a nut screwed to the screw shaft via a ball, is slidable in the bypass passage along the screw shaft, and is not rotatable with respect to the bypass passage;
A rotatable rotating mass attached to the screw shaft;
A vibration suppressing device comprising:
前記第2ピストンは、
前記ナットに対して軸線方向の一方の側に設けられ、前記第1ピストンが前記シリンダの一方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第1受圧部と、
前記ナットに対して軸線方向の他方の側に設けられ、前記第1ピストンが前記シリンダの他方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第2受圧部と、
前記ナットと前記第1受圧部の間に設けられ、前記第1受圧部に作用する作動流体の押圧力を前記ナットに伝達するための第1弾性体と、
前記ナットと前記第2受圧部の間に設けられ、前記第2受圧部に作用する作動流体の押圧力を前記ナットに伝達するための第2弾性体と、を有することを特徴とする、請求項1に記載の振動抑制装置。
The second piston is
A first pressure receiving portion provided on one side of the axial direction with respect to the nut and pressed by a working fluid that flows as the first piston slides on one side of the cylinder;
A second pressure receiving portion that is provided on the other side in the axial direction with respect to the nut and is pressed by the working fluid that flows as the first piston slides on the other side of the cylinder;
A first elastic body provided between the nut and the first pressure receiving portion, for transmitting a pressing force of the working fluid acting on the first pressure receiving portion to the nut;
A second elastic body, which is provided between the nut and the second pressure receiving portion and transmits a pressing force of the working fluid acting on the second pressure receiving portion to the nut. Item 2. The vibration suppression device according to Item 1.
前記第1弾性体のばね定数及び前記第2弾性体のばね定数は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする、請求項2に記載の振動抑制装置。   The vibration suppression device according to claim 2, wherein the spring constant of the first elastic body and the spring constant of the second elastic body are set to different values. 前記回転マスは、
前記ねじ軸に取り付けられ、回転可能な第1回転マスと、
当該第1回転マスに弾性体を介して取り付けられ、前記第1回転マスに対して回転可能な第2回転マスと、を有することを特徴とする、請求項2又は3に記載の振動抑制装置。
The rotating mass is
A first rotating mass attached to the screw shaft and rotatable;
The vibration suppressing device according to claim 2, further comprising a second rotating mass attached to the first rotating mass via an elastic body and rotatable with respect to the first rotating mass. .
前記バイパス通路の断面積が、前記シリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の振動抑制装置。   The vibration suppressing device according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional area of the bypass passage is smaller than a cross-sectional area of the cylinder. 前記ねじ軸は、前記バイパス通路の外部に延びており、
前記回転マスは、前記バイパス通路の外部に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の振動抑制装置。
The screw shaft extends outside the bypass passage,
The vibration suppressing device according to claim 1, wherein the rotating mass is arranged outside the bypass passage.
前記シリンダ内には、前記第1ピストンの両側に、前記バイパス通路に連通する第1圧力室及び第2圧力室がそれぞれ画成されており、
前記第1圧力室内の作動流体の圧力及び前記第2圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、当該第1及び第2圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の振動抑制装置。
In the cylinder, a first pressure chamber and a second pressure chamber communicating with the bypass passage are defined on both sides of the first piston,
A relief that communicates the first and second pressure chambers by opening the valve when one of the pressure of the working fluid in the first pressure chamber and the pressure of the working fluid in the second pressure chamber reaches a predetermined value. The vibration suppressing device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a valve.
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