JP6815688B2 - Vibration suppression device for structures - Google Patents

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Description

本発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置に関し、特に、セミアクティブ型又はアクティブ型の流体ダンパを備える構造物の振動抑制装置に関する。 The present invention relates to a structure vibration suppressing device provided between a first part and a second part in a system including a structure and for suppressing the vibration of the structure, particularly of a semi-active type or an active type. The present invention relates to a vibration suppression device for a structure provided with a fluid damper.

従来、この種の構造物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。この従来の振動抑制装置は、セミアクティブ型の流体ダンパと、コントローラと、センサを備えている。この流体ダンパは、シリンダと、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を一対の油圧室に区画するピストンと、一対の油圧室に充填されたオイルと、一対の油圧室を互いに連通する一対の流入用油路及び流出用油路と、これらの流入用油路及び流出用油路に、互いに並列に接続されたパッシブ回路及びセミアクティブ回路を有している。上記のパッシブ回路には、オイルの油圧が所定圧力に達したときに開弁するリリーフ弁と、オリフィスが設けられており、セミアクティブ回路には、電動式の開閉制御弁が設けられている。また、シリンダ内におけるピストンの位置が上記のセンサによって検出され、開閉制御弁の開閉動作は、検出されたピストンの位置に基づき、上記のコントローラによって制御される。 Conventionally, as a vibration suppression device for this type of structure, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. This conventional vibration suppression device includes a semi-active fluid damper, a controller, and a sensor. This fluid damper is provided in the cylinder so as to be slidable in the axial direction in the cylinder, a piston that divides the inside of the cylinder into a pair of hydraulic chambers, oil filled in the pair of hydraulic chambers, and a pair of hydraulic chambers. It has a pair of inflow oil passages and outflow oil passages that communicate with each other, and passive circuits and semi-active circuits connected in parallel to these inflow oil passages and outflow oil passages. The above passive circuit is provided with a relief valve and an orifice that open when the oil pressure reaches a predetermined pressure, and the semi-active circuit is provided with an electric opening / closing control valve. Further, the position of the piston in the cylinder is detected by the above sensor, and the opening / closing operation of the opening / closing control valve is controlled by the above controller based on the detected position of the piston.

以上の構成の従来の振動抑制装置では、適用された構造物が地震などで小さく振動しているときには、コントローラで開閉制御弁を開弁するとともに、その開度を制御し、それにより、ピストンで押圧されたオイルを、セミアクティブ回路を介して一対の油圧室の間で流動させることによって、所望の減衰係数の減衰力を得るようにしている。また、構造物が大きく振動しているときには、コントローラで開閉制御弁を閉弁し、それにより、ピストンで押圧されたオイルを、パッシブ回路を介して一対の油圧室の間で流動させることによって、より大きな減衰係数の減衰力を得るようにしている。このように、構造物の大振動時に、電力供給が不要なパッシブ回路を用いて流体ダンパの減衰力を得ることによって、セミアクティブ回路についてのフェールセーフ機能を不要としている。 In the conventional vibration suppression device having the above configuration, when the applied structure vibrates slightly due to an earthquake or the like, the controller opens the open / close control valve and controls the opening, thereby using the piston. The pressed oil is made to flow between a pair of hydraulic chambers via a semi-active circuit so as to obtain a damping force having a desired damping coefficient. Further, when the structure vibrates greatly, the controller closes the open / close control valve, whereby the oil pressed by the piston is made to flow between the pair of hydraulic chambers via the passive circuit. The damping force with a larger damping coefficient is obtained. As described above, the fail-safe function of the semi-active circuit is not required by obtaining the damping force of the fluid damper by using the passive circuit that does not require power supply at the time of large vibration of the structure.

特開2004−125083号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-125803

上述したように、従来の振動抑制装置では、シリンダの一対の油圧室に、パッシブ回路及びセミアクティブ回路が、流入用油路及び流出用油路を介して、互いに並列に接続されている。このため、これらの油圧回路を含む振動抑制装置の構成が非常に複雑になっており、それにより、その製造コストが増大してしまう。 As described above, in the conventional vibration suppression device, a passive circuit and a semi-active circuit are connected in parallel to each other in a pair of hydraulic chambers of a cylinder via an inflow oil passage and an outflow oil passage. For this reason, the configuration of the vibration suppression device including these hydraulic circuits is very complicated, which increases the manufacturing cost thereof.

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、構造物の振動が比較的小さいときに所望の制振力を、比較的大きいときにより大きな制振力を、それぞれ得られるとともに、製造コストを削減することができる構造物の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 problems, and obtains a desired damping force when the vibration of the structure is relatively small, and a larger damping force when the vibration of the structure is relatively large. It is an object of the present invention to provide a vibration suppression device for a structure capable of reducing the manufacturing cost.

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第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、第1及び第2部位の一方に連結されたシリンダと、第1及び第2部位の他方に連結され、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を第1流体室と第2流体室に区画し、構造物が振動していないときに、シリンダ内の所定の中立位置に位置するピストンと、を備え、シリンダの内部空間は、ピストンの中立位置を含む所定の内側区間と、内側区間の両外側に隣接する所定の外側区間に区分され、第1及び第2流体室に充填された粘性流体と、ピストンが内側区間に位置しているときに、ピストンをバイパスすることにより、第1及び第2流体室に連通し、第1流体室と第2流体室の間で粘性流体を流動させるとともに、ピストンが外側区間に位置しているときに、ピストンをバイパスしないように構成された第1連通路と、第1連通路に設けられ、電気モータを動力源とし、電気モータの機械エネルギを第1連通路内の粘性流体の運動エネルギに変換することにより、第1連通路と第1及び第2流体室との間を流れる粘性流体の流動量をアクティブに調整するためのポンプを有する流量調整機構と、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御するための制御手段と、第1及び第2流体室に連通し、第1流体室と第2流体室の間で粘性流体を流動させるための第2連通路と、第2連通路に設けられ、第1流体室における粘性流体の圧力が第1所定値よりも小さいときに第2連通路を閉鎖し、第1所定値に達したときに第2連通路を開放する第1調圧弁と、第2連通路に設けられ、第2流体室における粘性流体の圧力が第2所定値よりも小さいときに第2連通路を閉鎖し、第2所定値に達したときに第2連通路を開放する第2調圧弁と、をさらに備え、ピストンが外側区間に位置しているときに、第1調圧弁及び第2調整弁が開弁することによりパッシブダンパとして機能することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided between a first part and a second part in a system including a structure, and vibration of the structure for suppressing vibration of the structure. A restraining device, a cylinder connected to one of the first and second parts and a cylinder connected to the other of the first and second parts, slidably provided in the cylinder in the axial direction, and inside the cylinder. It is divided into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and includes a piston located at a predetermined neutral position in the cylinder when the structure is not vibrating, and the internal space of the cylinder has a neutral position of the piston. When the viscous fluid, which is divided into a predetermined inner section including and a predetermined outer section adjacent to both outer sides of the inner section and is filled in the first and second fluid chambers, and the piston are located in the inner section. By bypassing the piston, it communicates with the first and second fluid chambers, allowing viscous fluid to flow between the first and second fluid chambers, and when the piston is located in the outer section, the piston. To convert the mechanical energy of the electric motor into the kinetic energy of the viscous fluid in the first communication passage, which is provided in the first communication passage and the first communication passage and is powered by the electric motor. Accordingly, the flow rate adjusting mechanism having a pump for adjusting the flow amount of the viscous fluid flowing between the first communication passage and the first and second fluid chamber to the active, adjust the flow amount of the viscous fluid by the flow rate adjustment mechanism In the second passage and the second passage for flowing the viscous fluid between the first fluid chamber and the second fluid chamber, which communicate with the first and second fluid chambers, and the control means for controlling the above. A first pressure regulating valve provided, which closes the second passage when the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber is smaller than the first predetermined value, and opens the second passage when the pressure reaches the first predetermined value. When the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber is smaller than the second predetermined value, the second passage is closed, and when the pressure reaches the second predetermined value, the second passage is closed. a second pressure regulating valve for opening and further comprising a when the piston is located outside the section, and characterized that you function as a passive damper by the first pressure regulating valve and the second control valve is opened To do.

この構成によれば、シリンダが、構造物を含む系内の第1及び第2部位の一方に連結されており、ピストンが、第1及び第2部位の他方に連結されている。ピストンは、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を第1流体室と第2流体室に区画し、構造物が振動していないときに、シリンダ内の所定の中立位置に位置している。シリンダの内部空間は、ピストンの中立位置を含む所定の内側区間と、内側区間の両外側に隣接する所定の外側区間に区分されている。また、第1及び第2流体室には、粘性流体が充填されており、ピストンが中立位置を含む所定の内側区間に位置しているときに、第1流体室と第2流体室の間で粘性流体を流動させるための第1連通路が、ピストンをバイパスするとともに、第1及び第2流体室に連通する。 According to this configuration, the cylinder is connected to one of the first and second parts in the system containing the structure, and the piston is connected to the other of the first and second parts. The piston is slidably provided in the cylinder in the axial direction, and the inside of the cylinder is divided into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and when the structure is not vibrating, a predetermined neutral position in the cylinder is provided. Is located in. The internal space of the cylinder is divided into a predetermined inner section including the neutral position of the piston and a predetermined outer section adjacent to both outer sides of the inner section. Further, the first and second fluid chambers are filled with viscous fluid, and when the piston is located in a predetermined inner section including the neutral position, between the first fluid chamber and the second fluid chamber. The first communication path for flowing the viscous fluid bypasses the piston and communicates with the first and second fluid chambers.

さらに、第1連通路には、第1連通路と第1及び第2流体室との間を流れる粘性流体の流動量をアクティブに調整するためのポンプを有する流量調整機構が設けられている。このポンプは、電気モータを動力源とし、電気モータの機械エネルギを第1連通路内の粘性流体の運動エネルギに変換するものであり、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整が、制御手段によって制御される。また、第1流体室と第2流体室の間で粘性流体を流動させるための第2連通路が、第1及び第2流体室に連通しており、第2連通路には、第1及び第2調圧弁が設けられている。この第1調圧弁によって、第1流体室における粘性流体の圧力が第1所定値よりも小さいときに第2連通路が閉鎖され、第1所定値に達したときに第2連通路が開放される。また、上記の第2調圧弁によって、第2流体室における粘性流体の圧力が第2所定値よりも小さいときに第2連通路が閉鎖され、第2所定値に達したときに第2連通路が開放される。 Further, the first passage is provided with a flow rate adjusting mechanism having a pump for actively adjusting the flow rate of the viscous fluid flowing between the first passage and the first and second fluid chambers . This pump uses an electric motor as a power source and converts the mechanical energy of the electric motor into the kinetic energy of the viscous fluid in the first communication passage, and the adjustment of the flow amount of the viscous fluid by the flow rate adjusting mechanism is a control means. Controlled by. Further, the second communication passage for flowing the viscous fluid between the first fluid chamber and the second fluid chamber communicates with the first and second fluid chambers, and the first and second communication passages have the first and second communication passages. A second pressure regulating valve is provided. By this first pressure regulating valve, the second passage is closed when the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber is smaller than the first predetermined value, and the second passage is opened when the pressure reaches the first predetermined value. To. Further, the second pressure regulating valve closes the second passage when the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber is smaller than the second predetermined value, and the second passage when the pressure reaches the second predetermined value. Is released.

以上より、構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位は、シリンダ及びピストンに伝達され、それにより、ピストンがシリンダ内を摺動する。構造物の振動が比較的小さく、それによりピストンが内側区間内を摺動しているときには、粘性流体が第1及び第2流体室と第1連通路との間で流動するのに伴って、第1流体室における粘性流体の圧力と第2流体室における粘性流体の圧力との差に応じた制振力が、第1及び第2部位に作用する。この場合、第1流体室における粘性流体の圧力と第2流体室における粘性流体の圧力との差は、第1連通路を流れる粘性流体の流動量に応じて変化する。したがって、構造物の振動が比較的小さいときに、第1連通路と第1及び第2流体室との間を流れる粘性流体の流動量を、ポンプを有する流量調整機構を介して制御手段でアクティブに調整し、制御することによって、所望の制振力を得ることができる。 From the above, the relative displacement between the first portion and the second portion generated by the vibration of the structure is transmitted to the cylinder and the piston, whereby the piston slides in the cylinder. When the vibration of the structure is relatively small and thus the piston is sliding in the inner section, as the viscous fluid flows between the first and second fluid chambers and the first communication passage, A vibration damping force corresponding to the difference between the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber and the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber acts on the first and second portions. In this case, the difference between the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber and the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber changes according to the amount of flow of the viscous fluid flowing through the first communication passage. Therefore, when the vibration of the structure is relatively small, the flow rate of the viscous fluid flowing between the first passage and the first and second fluid chambers is activated by the control means via a flow rate adjusting mechanism having a pump. The desired damping force can be obtained by adjusting and controlling the vibration damping force.

また、構造物の振動が比較的大きく、それによりピストンが外側区間を摺動しているときには、第1連通路が第1及び第2流体室に連通しなくなり、粘性流体は、第1及び第2流体室と第1連通路との間で流動しなくなる。この場合、ピストンで押圧された第1流体室における粘性流体の圧力が第1所定値に達したときに、第2連通路が第1調圧弁によって開放され、粘性流体が第1及び第2流体室と第2連通路との間で流動するとともに、その流動に伴い、ピストンが外側区間を移動しながら減衰力を発揮させることで、エネルギを吸収する。また、ピストンで押圧された第2流体室における粘性流体の圧力が第2所定値に達したときに、第2連通路が第2調圧弁によって開放され、粘性流体が第1及び第2流体室と第2連通路との間で流動するとともに、その流動に伴い、ピストンが外側区間を移動しながら減衰力を発揮させることで、エネルギを吸収する。以上により、構造物の振動が比較的大きいときには、パッシブダンパとして機能し、より大きな制振力を得ることができる。 Further, when the vibration of the structure is relatively large and the piston slides in the outer section, the first communication passage does not communicate with the first and second fluid chambers, and the viscous fluid becomes the first and first fluid chambers. 2 There is no flow between the fluid chamber and the first communication passage. In this case, when the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber pressed by the piston reaches the first predetermined value, the second communication passage is opened by the first pressure regulating valve, and the viscous fluid becomes the first and second fluids. It flows between the chamber and the second passage, and with the flow, the piston exerts a damping force while moving in the outer section to absorb energy . Further, when the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber pressed by the piston reaches the second predetermined value, the second communication passage is opened by the second pressure regulating valve, and the viscous fluid is released into the first and second fluid chambers. It flows between the and the second passage, and along with the flow, the piston exerts a damping force while moving in the outer section to absorb energy . As described above, when the vibration of the structure is relatively large, it functions as a passive damper, and a larger damping force can be obtained.

さらに、上述したように、前述した従来の振動抑制装置と異なり、セミアクティブ回路及びパッシブ回路が流入用油路及び流出用油路に並列に接続された複雑な油圧回路を用いずに、互いに別個に設けられた第1及び第2連通路を含むより簡易な構成を用いるので、振動抑制装置の製造コストを削減することができる。また、ポンプを有する流量調整機構及び/又は制御手段に異常が発生したような場合でも、粘性流体を第2連通路により第1及び第2流体室の間で適切に流動させることができるとともに、当該異常による影響が及ぶのはピストンが内側区間内を移動しているときに限られるので、当該異常による振動抑制装置の制振力の過大化及び過小化を防止でき、当該異常による構造物への損傷を防止することができる。 Further, as described above, unlike the conventional vibration suppression device described above, the semi-active circuit and the passive circuit are separated from each other without using a complicated hydraulic circuit in which the inflow oil passage and the outflow oil passage are connected in parallel. Since a simpler configuration including the first and second communication passages provided in the above is used, the manufacturing cost of the vibration suppression device can be reduced. Further, even when an abnormality occurs in the flow rate adjusting mechanism having a pump and / or the control means, the viscous fluid can be appropriately flowed between the first and second fluid chambers by the second continuous passage, and also. Since the effect of the abnormality is limited to when the piston is moving in the inner section, it is possible to prevent the vibration damping force of the vibration suppression device from becoming excessive or too small due to the abnormality, and the structure due to the abnormality can be prevented. Damage can be prevented.

なお、本明細書及び特許請求の範囲において「制振力」は、構造物の振動を抑制する力のことであり、減衰力や制御力などを含む。 In the present specification and claims, the "vibration damping force" is a force that suppresses vibration of a structure, and includes a damping force, a control force, and the like.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の構造物の振動抑制装置において、第2連通路は、ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔で構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the vibration suppression device for the structure according to claim 1, the second communication passage is composed of a plurality of communication holes penetrating in the axial direction of the piston.

この構成によれば、第2連通路として、ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔を用いるので、ピストンをバイパスするタイプの連通路を用いた場合よりも、より簡易に構成でき、それにより、振動抑制装置の製造コストをさらに削減することができる。 According to this configuration, since a plurality of communication holes penetrating in the axial direction of the piston are used as the second communication passage, it can be configured more easily than when a communication passage of the type that bypasses the piston is used. , The manufacturing cost of the vibration suppression device can be further reduced.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の構造物の振動抑制装置において、構造物の振動による第1部位と第2部位の間の相対速度を検出する相対速度検出手段をさらに備え、制御手段は、シリンダ及びピストンを介して第1及び第2部位に作用する制振力が所定値になるように、検出された相対速度に応じて、ポンプを有する流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御を実行することを特徴とする。 The invention according to claim 3 further provides a relative velocity detecting means for detecting the relative velocity between the first portion and the second portion due to the vibration of the structure in the vibration suppressing device for the structure according to claim 1 or 2. The control means is a vibrating fluid by a flow rate adjusting mechanism having a pump according to the detected relative velocity so that the vibration damping force acting on the first and second parts via the cylinder and the piston becomes a predetermined value. It is characterized in that the flow rate control for controlling the adjustment of the flow rate of the above is executed.

この構成によれば、構造物の振動による第1部位と第2部位の間の相対速度が相対速度検出手段により検出されるとともに、シリンダ及びピストンを介して第1及び第2部位に作用する制振力が所定値になるように、検出された相対速度に応じて、ポンプを有する流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御(流動圧制御)が実行される。振動抑制装置の制振力は、その前述した構成から明らかなように、第1及び第2流体室における粘性流体の圧力差に起因する。したがって、構造物の振動に伴ってピストンが内側区間内を摺動しているときに、相対速度に応じて、構造物に作用する制振力を所定値になるように制御することができる。 According to this configuration, the relative velocity between the first part and the second part due to the vibration of the structure is detected by the relative speed detecting means, and the control acting on the first and second parts via the cylinder and the piston. Flow amount control (flow pressure control) that controls the adjustment of the flow amount of the viscous fluid by the flow rate adjusting mechanism having a pump is executed according to the detected relative velocity so that the vibration force becomes a predetermined value. The damping force of the vibration suppression device is caused by the pressure difference between the viscous fluids in the first and second fluid chambers, as is clear from the above-described configuration. Therefore, when the piston is sliding in the inner section due to the vibration of the structure, the damping force acting on the structure can be controlled to be a predetermined value according to the relative speed.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載の構造物の振動抑制装置において、構造物の振動による第1部位と第2部位の間の相対変位を検出する相対変位検出手段をさらに備え、制御手段は、検出された相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御を開始し、その後、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第1所定時間、継続したときに、流動量制御を終了し、所定変位は、構造物の振動中、相対変位が所定変位よりも小さいときに、ピストンが内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 further comprises a relative displacement detecting means for detecting the relative displacement between the first portion and the second portion due to the vibration of the structure in the vibration suppressing device for the structure according to the third aspect. The control means starts the flow amount control when the detected relative displacement becomes equal to or more than the predetermined displacement, and then the flow amount when the state in which the relative displacement is smaller than the predetermined displacement continues for the first predetermined time. After the control is finished, the predetermined displacement is set so that the piston slides in the predetermined section inside the inner section when the relative displacement is smaller than the predetermined displacement during the vibration of the structure. It is characterized by being.

この構成によれば、構造物の振動による第1部位と第2部位の間の相対変位が、相対変位検出手段によって検出されるとともに、構造物の振動中、検出された相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御が開始される。この場合、所定変位は、構造物の振動中、相対変位が所定変位よりも小さいときに、ピストンが内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されている。以上により、構造物の振動が非常に小さく、それにより第1部位と第2部位の間の相対変位が所定変位よりも小さいときに、流動量制御が無駄に行われるのを防止することができる。また、流動量制御の開始後、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第1所定時間、継続したときに、流動量制御を終了するので、構造物の振動が確実に非常に小さくなるのを待って、流動量制御を終了することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と終了が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。 According to this configuration, the relative displacement between the first part and the second part due to the vibration of the structure is detected by the relative displacement detecting means, and the detected relative displacement is equal to or more than the predetermined displacement during the vibration of the structure. When becomes, the flow amount control is started. In this case, the predetermined displacement is set so that the piston slides in the predetermined section inside the inner section when the relative displacement is smaller than the predetermined displacement during the vibration of the structure. As described above, it is possible to prevent the flow amount control from being unnecessarily performed when the vibration of the structure is very small and the relative displacement between the first portion and the second portion is smaller than the predetermined displacement. .. Further, after the start of the flow amount control, when the state in which the relative displacement is smaller than the predetermined displacement continues for the first predetermined time, the flow amount control is terminated, so that the vibration of the structure is surely very small. Wait, the flow amount control can be terminated. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and termination of flow amount control.

請求項5に係る発明は、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が外側区間にあるときに、流動量制御を停止することを特徴とする。 The invention according to claim 5 further includes a piston position detecting means for detecting a piston position which is a position of a piston in a cylinder in the vibration suppressing device for a structure according to claim 4, and the control means controls a flow amount. After the start of, the flow amount control is executed when the detected piston position is in the inner section, and the flow amount control is stopped when the piston position is in the outer section .

前述したように、第1連通路は、ピストン位置が内側区間内にあるときに、第1及び第2連通路に連通し、ポンプを有する流量調整機構は、第1連通路と第1及び第2流体室との間を流れる粘性流体の流動量を調整する。このため、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出されるとともに、流動量制御は、その開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに実行され、ピストン位置が外側区間にあるときに停止される。したがって、流動量制御に用いられるエネルギを節約することができる。 As described above, the first communication passage communicates with the first and second communication passages when the piston position is in the inner section, and the flow rate adjusting mechanism having a pump is the first communication passage and the first and first communication passages. 2 Adjust the flow rate of the viscous fluid flowing between the fluid chamber. Therefore, the damping force by controlling the flow amount of the control means can be adjusted only when the piston is sliding in the inner section. According to the configuration described above, the piston position, which is the position of the piston in the cylinder, is detected by the piston position detecting means, and the flow amount control is performed when the detected piston position is in the inner section after the start thereof. Is executed and stopped when the piston position is in the outer section . Therefore, the energy used for the flow amount control can be saved.

請求項6に係る発明は、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が内側区間から外側区間に外れた以降に、流動量制御を停止し、流動量制御の停止中に、ピストン位置が内側区間内にある状態が第2所定時間、継続したときに、流動量制御を再開することを特徴とする。 The invention according to claim 6 further includes a piston position detecting means for detecting the piston position, which is the position of the piston in the cylinder, in the vibration suppressing device for the structure according to claim 4, and the control means controls the flow amount. After the start of, when the detected piston position is in the inner section, the flow amount control is executed, and after the piston position deviates from the inner section to the outer section , the flow amount control is stopped and the flow amount control is performed. It is characterized in that the flow amount control is restarted when the state in which the piston position is in the inner section continues for the second predetermined time during the stop.

請求項5に係る発明の説明で述べたように、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出される。また、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御が実行され、ピストン位置が内側区間から外側区間に外れた以降に、流動量制御が停止されるとともに、この流動量制御の停止中に、ピストン位置が内側区間内にある状態が第2所定時間、継続したときに、流動量制御が再開される。 As described in the description of the invention according to claim 5, the damping force by controlling the flow amount of the control means can be adjusted only when the piston is sliding in the inner section. According to the above configuration, the piston position, which is the position of the piston in the cylinder, is detected by the piston position detecting means. Further, after the start of the flow amount control, the flow amount control is executed when the detected piston position is in the inner section, and the flow amount control is stopped after the piston position deviates from the inner section to the outer section. At the same time, the flow amount control is restarted when the state in which the piston position is in the inner section continues for the second predetermined time while the flow amount control is stopped.

これにより、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、すなわち、構造物の振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、構造物の振動が確実に小さくなるのを待って、流動量制御を再開できるので、流動量制御に用いられるエネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。 As a result, after the piston position deviates from the inner section, that is, after the vibration of the structure becomes relatively large, the flow amount control is stopped, and the vibration of the structure is surely reduced. Since the flow amount control can be restarted, the energy used for the flow amount control can be sufficiently saved. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and stop of flow amount control.

請求項7に係る発明は、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が外側区間に位置した以降に、流動量制御を停止し、流動量制御の停止中に、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第1所定時間、継続したときに、流動量制御の停止を解除するとともに、流動量制御を終了することを特徴とする。 The invention according to claim 7 further includes a piston position detecting means for detecting the piston position, which is the position of the piston in the cylinder, in the vibration suppressing device for the structure according to claim 4, and the control means controls the flow amount. After the start of, the flow amount control is executed when the detected piston position is in the inner section, the flow amount control is stopped after the piston position is located in the outer section , and the flow amount control is stopped. When the state in which the relative displacement is smaller than the predetermined displacement continues for the first predetermined time, the stop of the flow amount control is released and the flow amount control is terminated.

請求項5に係る発明の説明で述べたように、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出される。また、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御が実行され、ピストン位置が外側区間に位置した以降に、流動量制御が停止されるとともに、流動量制御の停止中に、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第1所定時間、継続したときに、流動量制御の停止が解除されるとともに、流動量制御が終了される。 As described in the description of the invention according to claim 5, the damping force by controlling the flow amount of the control means can be adjusted only when the piston is sliding in the inner section. According to the above configuration, the piston position, which is the position of the piston in the cylinder, is detected by the piston position detecting means. Further, after the start of the flow amount control, the flow amount control is executed when the detected piston position is in the inner section, and after the piston position is located in the outer section , the flow amount control is stopped and the flow amount control is stopped. When the relative displacement is smaller than the predetermined displacement for the first predetermined time while the flow amount control is stopped, the stop of the flow amount control is released and the flow amount control is terminated.

これにより、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、すなわち、構造物の振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、この停止状態を、請求項4に係る発明の説明で述べた流動量制御の終了条件が成立するまで、すなわち、構造物の振動が確実に非常に小さくなるまで、継続させるので、流動量制御に用いられるエネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。また、流動量制御の終了に伴って、流動量制御の停止を解除するので、構造物の振動が再度、大きくなることで相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御を改めて実行することができる。 As a result, the flow amount control is stopped after the piston position deviates from the inner section, that is, after the vibration of the structure becomes relatively large, and this stopped state is described in the description of the invention according to claim 4. Since the continuation is continued until the above-mentioned end condition of the flow amount control is satisfied, that is, until the vibration of the structure is surely very small, the energy used for the flow amount control can be sufficiently saved. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and stop of flow amount control. In addition, since the stop of the flow amount control is released when the flow amount control ends, the flow amount control is executed again when the relative displacement becomes equal to or more than the predetermined displacement due to the vibration of the structure increasing again. can do.

本発明の第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 according to 1st Embodiment of this invention. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line II-II of FIG. 図1の振動抑制装置の制御装置などを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control device of the vibration suppression device of FIG. 図1の振動抑制装置を、これを適用した建物の一部とともに概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the vibration suppression device of FIG. 1 together with a part of a building to which this is applied. 図2の制御装置で実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process executed by the control device of FIG. 図2の制御装置で実行される、図5とは異なる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process different from FIG. 5 executed by the control device of FIG. 図4の建物及び振動抑制装置における梁間相対変位と制振力の関係の一例を、建物の振動が比較的小さい場合について示す図である。It is a figure which shows the case where the vibration of a building is relatively small, as an example of the relationship between the relative displacement between beams and the vibration damping force in a building and a vibration suppression device of FIG. 図4の建物及び振動抑制装置における梁間相対変位と制振力の関係の一例を、建物の振動が比較的大きい場合について示す図である。It is a figure which shows the case where the vibration of a building is relatively large, as an example of the relationship between the relative displacement between beams and the vibration damping force in a building and a vibration suppression device of FIG. 本発明の第2実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process executed by the control device of the vibration suppression apparatus according to 2nd Embodiment of this invention. 図9の続きを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the continuation of FIG. 本発明の第2実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される、図9及び図10とは異なる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process different from FIG. 9 and FIG. 10 executed by the control device of the vibration suppression apparatus according to 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of the process executed by the control device of the vibration suppression device according to the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of the process executed by the control device of the vibration suppression device according to 4th Embodiment of this invention. 振動抑制装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the vibration suppression apparatus.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態による振動抑制装置1を示している。振動抑制装置1は、いわゆるアクティブ型の流体ダンパとして構成されており、シリンダ2と、シリンダ2内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン3と、ピストン3と一体のピストンロッド4と、シリンダ2に接続された連通路5と、連通路5に設けられた流量調整機構6を備えている。シリンダ2は、円筒状の周壁2aと、周壁2aの軸線方向の一端部及び他端部にそれぞれ一体に同心状に設けられた円板状の第1側壁2b及び第2側壁2cを有している。これらの周壁2a、第1及び第2側壁2b、2cで画成された空間は、ピストン3によって第1流体室2dと、第2流体室2eに区画されており、第1及び第2流体室2d、2eには、粘性流体HFが充填されている。粘性流体HFは、例えばシリコンオイルで構成されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vibration suppression device 1 according to the first embodiment of the present invention. The vibration suppression device 1 is configured as a so-called active type fluid damper, and includes a cylinder 2, a piston 3 slidably provided in the cylinder 2 in the axial direction, and a piston rod 4 integrated with the piston 3. It includes a communication passage 5 connected to the cylinder 2 and a flow rate adjusting mechanism 6 provided in the communication passage 5. The cylinder 2 has a cylindrical peripheral wall 2a, and a disc-shaped first side wall 2b and a second side wall 2c provided concentrically at one end and the other end of the peripheral wall 2a in the axial direction, respectively. There is. The space defined by the peripheral walls 2a, the first and second side walls 2b, and 2c is divided into the first fluid chamber 2d and the second fluid chamber 2e by the piston 3, and the first and second fluid chambers 2d and 2e are filled with the viscous fluid HF. The viscous fluid HF is composed of, for example, silicone oil.

また、シリンダ2の第1側壁2bには、軸線方向に外方に突出する凸部2fが同心状に一体に設けられており、この凸部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。さらに、上記の第2側壁2cの径方向の中央には、軸線方向に貫通するロッド案内孔2gが形成されている。ピストンロッド4は、その一端部がピストン3に取り付けられ、シリンダ2内に軸線方向に移動自在に部分的に収容されるとともに、ロッド案内孔2gにシールを介して挿入されており、第2側壁2cから外方に延びている。ピストンロッド4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。 Further, the first side wall 2b of the cylinder 2 is integrally provided with convex portions 2f protruding outward in the axial direction concentrically, and the convex portions 2f are first mounted via a universal joint. The tool FL1 is provided. Further, a rod guide hole 2g penetrating in the axial direction is formed at the center of the second side wall 2c in the radial direction. One end of the piston rod 4 is attached to the piston 3, and the piston rod 4 is partially accommodated in the cylinder 2 so as to be movable in the axial direction, and is inserted into the rod guide hole 2g via a seal. It extends outward from 2c. A second attachment FL2 is provided at the other end of the piston rod 4 via a universal joint.

また、ピストン3の外周面は、シールを介して、シリンダ2の周壁2aの内周面に接触しており、ピストン3の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の第1連通孔3a及び第2連通孔3b(それぞれ1つのみ図示)が形成されている。第1連通孔3aには、第1調圧弁15が、第2連通孔3bには第2調圧弁16が、それぞれ設けられている。 Further, the outer peripheral surface of the piston 3 is in contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall 2a of the cylinder 2 via a seal, and a plurality of first ones penetrating in the axial direction at the outer end portion in the radial direction of the piston 3. A communication hole 3a and a second communication hole 3b (only one of each is shown) are formed. The first communication hole 3a is provided with a first pressure regulating valve 15, and the second communication hole 3b is provided with a second pressure regulating valve 16.

第1調圧弁15は、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねなどで構成されており、第1流体室2d内の粘性流体HFの圧力が所定値よりも小さいときには、第1連通孔3aを閉鎖し、所定値に達したときには、第1連通孔3aを開放する。第1調圧弁15による第1連通孔3aの開放によって、第1及び第2流体室2d、2eが、第1連通孔3aを介して互いに連通する。第2調圧弁16は、第1調圧弁15と同様、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねなどで構成されており、第2流体室2e内の粘性流体HFの圧力が所定値よりも小さいときには、第2連通孔3bを閉鎖し、所定値に達したときには、第2連通孔3bを開放する。第2調圧弁16による第2連通孔3bの開放によって、第2及び第1流体室2e、2dが、第2連通孔3bを介して互いに連通する。 The first pressure regulating valve 15 is composed of a valve body and a spring that urges the valve body in the valve closing direction. When the pressure of the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d is smaller than a predetermined value, the first pressure regulating valve 15 is the first. The communication hole 3a is closed, and when a predetermined value is reached, the first communication hole 3a is opened. By opening the first communication hole 3a by the first pressure regulating valve 15, the first and second fluid chambers 2d and 2e communicate with each other through the first communication hole 3a. Like the first pressure regulating valve 15, the second pressure regulating valve 16 is composed of a valve body and a spring that urges the valve body in the valve closing direction, and the pressure of the viscous fluid HF in the second fluid chamber 2e is predetermined. When it is smaller than the value, the second communication hole 3b is closed, and when the predetermined value is reached, the second communication hole 3b is opened. By opening the second communication hole 3b by the second pressure regulating valve 16, the second and first fluid chambers 2e and 2d communicate with each other through the second communication hole 3b.

また、ピストン3には、第1リリーフ弁及び第2リリーフ弁(いずれも図示せず)が設けられている。これらの第1及び第2リリーフ弁によって、第1及び第2流体室2d、2e内の粘性流体HFの圧力が、上記の所定値よりも大きな所定の上限値をそれぞれ超えないように制限される。 Further, the piston 3 is provided with a first relief valve and a second relief valve (neither of which is shown). These first and second relief valves limit the pressure of the viscous fluid HF in the first and second fluid chambers 2d and 2e so as not to exceed a predetermined upper limit value larger than the above predetermined value, respectively. ..

前記連通路5は、ピストン3が後述する中立位置を含む所定の内側区間INIに位置しているときに、ピストン3をバイパスし、第1及び第2流体室2d、2eに連通するように、シリンダ2に接続されている。シリンダ2内には、内側区間INIの軸線方向の両外側に、所定の外側区間INO、INOが設けられている。また、連通路5の断面積(軸線方向に直交する面の面積)は、シリンダ2のそれよりも小さな値に設定されるとともに、ピストン3の第1及び第2連通孔3a、3bのそれよりも大きな値に設定されている。さらに、連通路5には、第1及び第2流体室2d、2eと同様、粘性流体HFが充填されている。 The communication passage 5 bypasses the piston 3 and communicates with the first and second fluid chambers 2d and 2e when the piston 3 is located in a predetermined inner section INI including a neutral position described later. It is connected to the cylinder 2. In the cylinder 2, predetermined outer sections INO and INO are provided on both outer sides of the inner section INI in the axial direction. Further, the cross-sectional area of the communication passage 5 (the area of the surface orthogonal to the axial direction) is set to a value smaller than that of the cylinder 2, and is smaller than that of the first and second communication holes 3a and 3b of the piston 3. Is also set to a large value. Further, the communication passage 5 is filled with the viscous fluid HF as in the first and second fluid chambers 2d and 2e.

前記流量調整機構6は、電気モータ7を動力源とする歯車ポンプを有している。歯車ポンプは、外接歯車型のものであり、ケーシング8と、ケーシング8に収容された第1ギヤ9及び第2ギヤ10などで構成されている。なお、歯車ポンプとして内接歯車型のものを用いてもよい。ケーシング8は、連通路5の中央部に一体に設けられており、その内部が互いに対向する2つの出入口8a、8bを介して、連通路5に連通している。 The flow rate adjusting mechanism 6 has a gear pump powered by an electric motor 7. The gear pump is of the circumscribed gear type, and is composed of a casing 8, a first gear 9 and a second gear 10 housed in the casing 8, and the like. An inscribed gear type gear pump may be used as the gear pump. The casing 8 is integrally provided in the central portion of the communication passage 5, and the inside of the casing 8 communicates with the communication passage 5 via two entrances 8a and 8b facing each other.

また、上記の第1ギヤ9は、スパーギヤで構成され、第1回転軸11に一体に設けられている。第1回転軸11は、連通路5に直交する方向に水平に延び、ケーシング8に回転自在に支持されており、ケーシング8の外部に若干、突出している(図2参照)。第2ギヤ10は、第1ギヤ9と同様、スパーギヤで構成され、第2回転軸12に一体に設けられており、第1ギヤ9と噛み合っている。第2回転軸12は、第1回転軸11と平行に延び、ケーシング8に回転自在に支持されている。また、第1及び第2ギヤ9、10の互いの噛合い部分は、ケーシング8の出入口8a、8bに臨んでいる。 Further, the first gear 9 is composed of a spur gear and is integrally provided with the first rotating shaft 11. The first rotating shaft 11 extends horizontally in a direction orthogonal to the communication passage 5, is rotatably supported by the casing 8, and slightly protrudes to the outside of the casing 8 (see FIG. 2). Like the first gear 9, the second gear 10 is composed of spur gears, is integrally provided on the second rotating shaft 12, and meshes with the first gear 9. The second rotating shaft 12 extends parallel to the first rotating shaft 11 and is rotatably supported by the casing 8. Further, the meshing portions of the first and second gears 9 and 10 face the entrances 8a and 8b of the casing 8.

前記電気モータ7は、例えば、発電可能なDCモータであり、そのロータ(図示せず)が、第1回転軸11に同心状に連結されており、第1ギヤ9及び第1回転軸11と一体に回転可能である。また、図3に示すように、電気モータ7は、制御装置21を介して、例えばバッテリなどで構成された電源22に接続されている。制御装置21は、整流器や、CPU、RAM、ROM、I/Oインターフェースなどの組み合わせで構成されている。 The electric motor 7 is, for example, a DC motor capable of generating electric power, and its rotor (not shown) is concentrically connected to the first rotating shaft 11 and is connected to the first gear 9 and the first rotating shaft 11. It can rotate integrally. Further, as shown in FIG. 3, the electric motor 7 is connected to a power source 22 composed of, for example, a battery, via a control device 21. The control device 21 is composed of a combination of a rectifier, a CPU, RAM, ROM, an I / O interface, and the like.

以上の構成の振動抑制装置1は、例えば、図4に示すように、高層の建物Bの上梁BU及び左柱PLの接合部分と、建物Bの上梁BU及び右柱PRの接合部分とに、V字状のブレース材BRを介して連結されるとともに、建物Bの下梁BD及び右柱PRの接合部分に、連結部材ENを介して連結される。この場合、前記第1取付具FL1がブレース材BRの下端部に、第2取付具FL2が連結部材ENに、それぞれ取り付けられており、振動抑制装置1は、左右方向に延びている。ブレース材BR及び連結部材ENは、例えばH型鋼で構成されている。また、建物Bが振動していないときには、ピストン3は、図1に示す中立位置にある。なお、図4では便宜上、連通路5及び流量調整機構6の図示を省略している。また、左右一対の振動抑制装置を、ブレース材BRを中心として左右対称に設けてもよい。 As shown in FIG. 4, for example, the vibration suppression device 1 having the above configuration includes a joint portion of the upper beam BU and the left column PL of the high-rise building B and a joint portion of the upper beam BU and the right column PR of the building B. It is connected to the joint portion of the lower beam BD and the right column PR of the building B via the connecting member EN while being connected via the V-shaped brace material BR. In this case, the first attachment FL1 is attached to the lower end of the brace material BR, and the second attachment FL2 is attached to the connecting member EN, and the vibration suppression device 1 extends in the left-right direction. The brace material BR and the connecting member EN are made of, for example, H-shaped steel. Further, when the building B is not vibrating, the piston 3 is in the neutral position shown in FIG. In FIG. 4, for convenience, the communication passage 5 and the flow rate adjusting mechanism 6 are not shown. Further, a pair of left and right vibration suppression devices may be provided symmetrically with the brace material BR as the center.

さらに、振動抑制装置1では、建物Bの振動により上下の梁BU、BDの間で左右方向に相対変位が発生すると、この相対変位が外力としてシリンダ2及びピストンロッド4に伝達されることによって、ピストンロッド4がシリンダ2に対して軸線方向に移動するとともに、ピストンロッド4と一体のピストン3が、シリンダ2内を軸線方向に摺動する。この場合、ピストン3がシリンダ2の第1側壁2b側に摺動したとき(振動抑制装置1が縮んだとき)には、第1流体室2dにおける粘性流体HFがピストン3で押圧され、その一部が、連通路5を通って第2流体室2e側に流動する。これとは逆に、ピストン3がシリンダ2の第2側壁2c側に摺動したとき(振動抑制装置1が伸びたとき)には、第2流体室2eにおける粘性流体HFがピストン3で押圧され、その一部が、連通路5を通って第1流体室2d側に流動する。 Further, in the vibration suppression device 1, when a relative displacement occurs in the left-right direction between the upper and lower beams BU and BD due to the vibration of the building B, this relative displacement is transmitted to the cylinder 2 and the piston rod 4 as an external force. The piston rod 4 moves in the axial direction with respect to the cylinder 2, and the piston 3 integrated with the piston rod 4 slides in the cylinder 2 in the axial direction. In this case, when the piston 3 slides toward the first side wall 2b of the cylinder 2 (when the vibration suppression device 1 contracts), the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d is pressed by the piston 3, and one of them is The portion flows to the second fluid chamber 2e side through the communication passage 5. On the contrary, when the piston 3 slides toward the second side wall 2c side of the cylinder 2 (when the vibration suppression device 1 is extended), the viscous fluid HF in the second fluid chamber 2e is pressed by the piston 3. , A part of which flows to the first fluid chamber 2d side through the communication passage 5.

以上の動作から明らかなように、建物Bの振動中、第1流体室2dにおける粘性流体HFの圧力と第2流体室2eにおける粘性流体HFの圧力との差に応じた制振力が、シリンダ2及びピストンロッド4を介して、建物Bの振動を抑制するように作用する。振動抑制装置1では、地震などによる建物Bの振動中、制御装置21により流量調整機構6の電気モータ7を制御することによって、この制振力が調整される。 As is clear from the above operation, during the vibration of the building B, the vibration damping force according to the difference between the pressure of the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d and the pressure of the viscous fluid HF in the second fluid chamber 2e is the cylinder. It acts to suppress the vibration of the building B via the 2 and the piston rod 4. In the vibration suppression device 1, the vibration damping force is adjusted by controlling the electric motor 7 of the flow rate adjusting mechanism 6 by the control device 21 during the vibration of the building B due to an earthquake or the like.

また、制御装置21には、例えば半導体式の第1及び第2加速度センサ23、24が接続されている。第1及び第2加速度センサ23、24は、上梁BUの振動による加速度(以下「上梁振動加速度」という)ACBU及び下梁BDの振動による加速度(以下「下梁振動加速度」という)ACBDをそれぞれ検出し、それらの検出信号は、制御装置21に出力される。制御装置21は、第1及び第2加速度センサ23、24の検出信号に応じ、ROMに記憶されたプログラムに従って、図5及び図6に示す処理を実行する。 Further, for example, semiconductor type first and second acceleration sensors 23 and 24 are connected to the control device 21. The first and second acceleration sensors 23 and 24 refer to the acceleration due to the vibration of the upper beam BU (hereinafter referred to as "upper beam vibration acceleration") ACBU and the acceleration due to the vibration of the lower beam BD (hereinafter referred to as "lower beam vibration acceleration") ACBD. Each is detected, and the detection signals are output to the control device 21. The control device 21 executes the processes shown in FIGS. 5 and 6 according to the programs stored in the ROM in response to the detection signals of the first and second acceleration sensors 23 and 24.

この図5は、後述する流動量制御に関する各種のパラメータを設定するための処理を示している。本処理は、所定時間(例えば10msec)ごとに、繰り返し実行される。まず、図5のステップ1(「S1」と図示。以下同じ)では、検出された上梁振動加速度ACBUを積分することによって、上梁BUの振動による絶対速度(絶対座標系における速度)である上梁振動速度VBUを算出する。次いで、検出された下梁振動加速度ACBDを積分することによって、下梁BDの振動による絶対速度である下梁振動速度VBDを算出する(ステップ2)。 FIG. 5 shows a process for setting various parameters related to flow amount control, which will be described later. This process is repeatedly executed every predetermined time (for example, 10 msec). First, in step 1 of FIG. 5 (shown as “S1”; the same applies hereinafter), the absolute velocity (velocity in the absolute coordinate system) due to the vibration of the upper beam BU is obtained by integrating the detected upper beam vibration acceleration ACBU. The upper beam vibration velocity VBU is calculated. Next, by integrating the detected lower beam vibration acceleration ACBD, the lower beam vibration velocity VBD, which is the absolute speed due to the vibration of the lower beam BD, is calculated (step 2).

このステップ1では、上梁振動速度VBUは、振動により上梁BUが図4における右方に運動しているときには正値(+)に算出され、左方に運動しているときには負値(−)に算出される。このことは、下梁振動速度VBDについても同様である。上記ステップ2に続くステップ3では、上記ステップ1で算出された上梁振動速度VBUから、ステップ2で算出された下梁振動速度VBDを減算することによって、梁間相対速度REVBを算出する。 In this step 1, the upper beam vibration velocity VBU is calculated as a positive value (+) when the upper beam BU is moving to the right in FIG. 4 due to vibration, and a negative value (-) when the upper beam BU is moving to the left. ) Is calculated. This also applies to the lower beam vibration velocity VBD. In step 3 following step 2, the inter-beam relative velocity REVB is calculated by subtracting the lower beam vibration velocity VBD calculated in step 2 from the upper beam vibration velocity VBU calculated in step 1.

次いで、上梁振動速度VBUを積分することによって、振動による上梁BUの絶対変位(絶対座標系における変位)である上梁絶対変位DBUを算出する(ステップ4)。次に、下梁振動速度VBDを積分することによって、振動による下梁BDの絶対変位である下梁絶対変位DBDを算出する(ステップ5)。このステップ4では、上梁絶対変位DBUは、振動により上梁BUが中立位置から図4における右方に変位しているときには正値(+)に算出され、左方に変位しているときには負値(−)に算出される。このことは、下梁絶対変位DBDについても同様である。ステップ5に続くステップ6では、上記ステップ4で算出された上梁絶対変位DBUから、ステップ5で算出された下梁絶対変位DBDを減算することによって、梁間相対変位REDBを算出する。 Next, by integrating the upper beam vibration velocity VBU, the upper beam absolute displacement DBU, which is the absolute displacement (displacement in the absolute coordinate system) of the upper beam BU due to vibration, is calculated (step 4). Next, by integrating the lower beam vibration velocity VBD, the lower beam absolute displacement DBD, which is the absolute displacement of the lower beam BD due to vibration, is calculated (step 5). In this step 4, the upper beam absolute displacement DBU is calculated as a positive value (+) when the upper beam BU is displaced to the right in FIG. 4 from the neutral position due to vibration, and is negative when the upper beam BU is displaced to the left. Calculated as a value (-). This also applies to the lower beam absolute displacement DBD. In step 6 following step 5, the inter-beam relative displacement REDB is calculated by subtracting the lower beam absolute displacement DBD calculated in step 5 from the upper beam absolute displacement DBU calculated in step 4 above.

次に、上記ステップ6で算出された梁間相対変位の絶対値|REDB|が所定変位DREF以上であるか否かを判別する(ステップ7)。この所定変位DREFは、建物Bの振動中、|REDB|<DREFのときに、ピストン3が内側区間INIよりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに設定され、具体的には、建物B内の人が認識できるような大きさで建物Bが振動しているときの上下の梁BU、BDの間の相対変位の絶対値に設定されており、例えば1mmである。 Next, it is determined whether or not the absolute value | REDB | of the relative displacement between beams calculated in step 6 is equal to or greater than the predetermined displacement DREF (step 7). This predetermined displacement DREF is set to a size such that the piston 3 slides in the predetermined section inside the inner section INI when | REDB | <DREF during the vibration of the building B, specifically. , The absolute value of the relative displacement between the upper and lower beams BU and BD when the building B is vibrating with a size that can be recognized by a person in the building B is set, for example, 1 mm.

このステップ7の答がNOのとき(|REDB|<DREF)には、流動量制御実行フラグF_CONTが「1」であるか否かを判別する(ステップ8)。流動量制御実行フラグF_CONTは、前記流動量制御の実行条件が成立していることを「1」で表すものであり、制御装置21の起動時に「0」に初期化される。このステップ8の答がNO(F_CONT=0)のときには、そのまま本処理を終了する。 When the answer in step 7 is NO (| REDB | <DREF), it is determined whether or not the flow amount control execution flag F_CONT is "1" (step 8). The flow amount control execution flag F_CONT indicates that the execution condition for the flow amount control is satisfied by "1", and is initialized to "0" when the control device 21 is started. When the answer in step 8 is NO (F_CONT = 0), this process ends as it is.

一方、ステップ7の答がYES(|REDB|≧DREF)のときには、アップカウント式の第1タイマのタイマ値tM1を値0に初期化する(ステップ9)とともに、流動量制御実行フラグF_CONTが「1」であるか否かを判別する(ステップ10)。このステップ10の答がNO(F_CONT=0)のときには、ステップ7の答がYESであることで流動量制御の実行条件が成立したとして、そのことを表すために、流動量制御実行フラグF_CONTを「1」に設定し(ステップ11)、本処理を終了する。一方、ステップ10の答がYES(F_CONT=1)のときには、ステップ11をスキップし、本処理を終了する。なお、流動量制御実行フラグF_CONTが「1」に設定されると、後述する図6の処理において、流動量制御が開始される。 On the other hand, when the answer in step 7 is YES (| REDB | ≧ DREF), the timer value tM1 of the up-count type first timer is initialized to a value 0 (step 9), and the flow amount control execution flag F_CONT is set to “ It is determined whether or not it is "1" (step 10). When the answer of step 10 is NO (F_CONT = 0), it is assumed that the execution condition of the flow amount control is satisfied because the answer of step 7 is YES, and the flow amount control execution flag F_CONT is set to indicate that. Set to "1" (step 11) and end this process. On the other hand, when the answer in step 10 is YES (F_CONT = 1), step 11 is skipped and this process ends. When the flow amount control execution flag F_CONT is set to "1", the flow amount control is started in the process of FIG. 6 described later.

一方、前記ステップ8の答がYES(F_CONT=1)のときには、ステップ9で初期化された第1タイマのタイマ値tM1が第1所定時間TREF1(例えば10sec)以上であるか否かを判別する(ステップ12)。この答がNO(tM1<TREF1)のときには、そのまま本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 8 is YES (F_CONT = 1), it is determined whether or not the timer value tM1 of the first timer initialized in step 9 is TREF1 (for example, 10 sec) or more for the first predetermined time. (Step 12). When this answer is NO (tM1 <TREF1), this process is terminated as it is.

一方、上記ステップ12の答がYES(tM1≧TREF1)のとき、すなわち、|REDB|≧DREFが成立するのに伴って流動量制御が開始されてから、その実行中に、|REDB|<DREFである状態が第1所定時間TREF1、継続したときには、流動量制御を終了するために、流動量制御実行フラグF_CONTを「0」に設定し(ステップ13)、本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 12 is YES (tM1 ≧ TREF1), that is, after the flow amount control is started as | REDB | ≧ DREF is established, | REDB | <DREF When the state of TREF1 is continued for the first predetermined time, the flow amount control execution flag F_CONT is set to “0” in order to end the flow amount control (step 13), and this process is ended.

また、前記図6は、流動量制御を実行するための処理を示している。本処理は、図5に示す処理に続いて、所定時間(例えば10msec)ごとに、繰り返し実行される。まず、図6のステップ21では、図5のステップ11又は13で設定された流動量制御実行フラグF_CONTが「1」であるか否かを判別する。この答がNO(F_CONT=0)のときには、流動量制御を停止し(ステップ22)、本処理を終了する。このステップ22の実行によって、電源22と電気モータ7の間が電気的に遮断され、電気モータ7に電流が流れなくなる。 Further, FIG. 6 shows a process for executing the flow amount control. This process is repeatedly executed at predetermined time (for example, 10 msec) following the process shown in FIG. First, in step 21 of FIG. 6, it is determined whether or not the flow amount control execution flag F_CONT set in step 11 or 13 of FIG. 5 is "1". When the answer is NO (F_CONT = 0), the flow amount control is stopped (step 22), and this process is terminated. By executing this step 22, the power source 22 and the electric motor 7 are electrically cut off, and no current flows through the electric motor 7.

一方、上記ステップ21の答がYES(F_CONT=1)のときには、図5のステップ3で算出された梁間相対速度REVBに応じて、流動量制御を実行し(ステップ23)、本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 21 is YES (F_CONT = 1), the flow amount control is executed according to the inter-beam relative velocity REVB calculated in step 3 of FIG. 5 (step 23), and this process is completed. ..

このステップ23では、流動量制御は次のようにして実行される。梁間相対速度REVBの符号が+(−)であるとき、すなわち、上梁BUが下梁BDに対して右方(左方)に変位しているときには、両者BU、BDの間の相対変位を抑制する方向の所定値+FREF(−FREF、後述する図7及び図8参照)の制振力が上下の梁BU、BDに作用するように、連通路5を流れる粘性流体HFの流動量が、電気モータ7を介して制御される。なお、以下の説明では、所定値+FREF(−FREF)の「+」及び「−」を適宜、省略する。 In this step 23, the flow amount control is executed as follows. When the sign of the inter-beam relative velocity REVB is + (-), that is, when the upper beam BU is displaced to the right (left) with respect to the lower beam BD, the relative displacement between the two BUs and BDs is determined. The amount of flow of the viscous fluid HF flowing through the communication passage 5 is such that the vibration damping force of the predetermined value + FREF (-FREF, see FIGS. 7 and 8 described later) in the suppressing direction acts on the upper and lower beams BU and BD. It is controlled via the electric motor 7. In the following description, "+" and "-" of the predetermined value + FREF (-FREF) are appropriately omitted.

振動抑制装置1の制振力は、粘性流体HFに基づいているため、入力される梁間相対速度REVBが小さいほど、より小さくなるので、所定値FREFの制振力を作用させるために、連通路5における粘性流体HFの流動量は、より小さくなるように(粘性流体HFが流れにくくなるように)調整される。この場合、梁間相対速度REVBが比較的大きいときには、電気モータ7の回生(発電)を制御することによって、連通路5における粘性流体HFの流動量が調整される。また、入力される梁間相対速度REVBが比較的小さいときには、電気モータ7の力行(電力供給)を制御することによって、梁間相対速度REVBの入力によるピストン3の摺動方向と反対方向にピストン3を摺動させるように、連通路5における粘性流体HFの流動量が調整される。 Since the vibration damping force of the vibration suppression device 1 is based on the viscous fluid HF, the smaller the input inter-beam relative velocity REVB, the smaller the vibration damping force. Therefore, in order to exert the vibration damping force of the predetermined value FREF, the continuous passage is used. The flow amount of the viscous fluid HF in No. 5 is adjusted to be smaller (so that the viscous fluid HF is less likely to flow). In this case, when the relative velocity REVB between beams is relatively large, the flow amount of the viscous fluid HF in the communication passage 5 is adjusted by controlling the regeneration (power generation) of the electric motor 7. Further, when the input inter-beam relative speed REVB is relatively small, the piston 3 is moved in the direction opposite to the sliding direction of the piston 3 by the input of the inter-beam relative speed REVB by controlling the power running (power supply) of the electric motor 7. The flow amount of the viscous fluid HF in the communication passage 5 is adjusted so as to slide.

また、図7は、梁間相対変位REDBと、振動抑制装置1の制振力FDとの関係を、ピストン3が内側区間INI内を摺動している場合について示している。図7において、所定値+DPIN及び所定値−DPINで規定される区間(|+DPIN|=|−DPIN|)は、内側区間INIに相当しており、+FMAX(−FMAX)は、制振力FDの最大値である。なお、以下の説明では、所定値+DPIN(−DPIN)及び最大値+FMAX(−FMAX)の「+」及び「−」を適宜、省略する。 Further, FIG. 7 shows the relationship between the relative displacement between beams REDB and the vibration damping force FD of the vibration suppressing device 1 in the case where the piston 3 is sliding in the inner section INI. In FIG. 7, the section (| + DPIN | = | -DPIN |) defined by the predetermined value + DPIN and the predetermined value −DPIN corresponds to the inner section INI, and + FMAX (−FMAX) is the damping force FD. The maximum value. In the following description, "+" and "-" of the predetermined value + DPIN (-DPIN) and the maximum value + FMAX (-FMAX) are appropriately omitted.

前述したように、建物Bの振動に伴い、梁間相対変位の絶対値|REDB|が所定変位DREF以上になると(図5のステップ7:YES)、流動量制御が開始される(ステップ11、図6のステップ21:YES、ステップ23)。これにより、図7に示すように、制振力FDは、所定値+FREF(−FREF)になるように制御される。この場合、制振力FDが上下の梁BU、BDに対して梁間相対変位REDBを抑制する方向に作用するように、連通路5内の粘性流体HFの流動量を制御するので、それにより、制振力FDは、図7の太い実線と矢印で示すように推移する。 As described above, when the absolute value | REDB | of the relative displacement between beams becomes equal to or greater than the predetermined displacement DREF due to the vibration of the building B (step 7: YES in FIG. 5), the flow amount control is started (step 11, FIG. Step 21 of 6: YES, step 23). As a result, as shown in FIG. 7, the vibration damping force FD is controlled to be a predetermined value + FREF (−FREF). In this case, the flow amount of the viscous fluid HF in the communication passage 5 is controlled so that the damping force FD acts in the direction of suppressing the relative displacement REDB between the beams with respect to the upper and lower beams BU and BD. The damping force FD changes as shown by the thick solid line and the arrow in FIG.

また、図8は、梁間相対変位REDBと、振動抑制装置1の制振力FDとの関係を、ピストン3が内側区間INI及び外側区間INOを摺動している場合について示している。ピストン3が外側区間INOを摺動しているとき(REDB>+DPIN、REDB<−DPIN)には、連通路5が第1及び第2流体室2d、2eに連通しなくなるので、第1及び第2流体室2d、2e内の粘性流体HFはそれぞれ、第1及び第2調圧弁15、16の開弁に伴い、第1及び第2連通孔3a、3bを通って、第2及び第1流体室2e、2dに流入する。これにより、ピストン3が外側区間INOを摺動しているときには、振動抑制装置1は、いわゆるパッシブダンパとして機能する。以上の結果、ピストン3が内側区間INI及び外側区間INOを摺動しており、かつ、梁間相対速度REVBが比較的小さいときには、制振力FDは、太い実線と矢印で示すように推移する。 Further, FIG. 8 shows the relationship between the relative displacement between beams REDB and the vibration damping force FD of the vibration suppression device 1 in the case where the piston 3 slides in the inner section INI and the outer section INO. When the piston 3 is sliding on the outer section INO (REDB> + DPIN, REDB <-DPIN), the communication passage 5 does not communicate with the first and second fluid chambers 2d and 2e, so that the first and second fluid chambers 5 are not communicated with each other. The viscous fluid HF in the two fluid chambers 2d and 2e passes through the first and second communication holes 3a and 3b with the opening of the first and second pressure regulating valves 15 and 16, respectively, and the second and first fluids. It flows into the chambers 2e and 2d. As a result, when the piston 3 is sliding on the outer section INO, the vibration suppression device 1 functions as a so-called passive damper. As a result of the above, when the piston 3 is sliding between the inner section INI and the outer section INO and the relative velocity REVB between beams is relatively small, the damping force FD changes as shown by a thick solid line and an arrow.

また、ピストン3が内側区間INI及び外側区間INOを摺動しており、かつ、梁間相対速度REVBが非常に大きいときには、流動量制御によって連通路5内の粘性流体HFの流動量を調整しても、流量調整機構6の構成上、制振力FDを所定値+FREF(−FREF)に制御できず、また、第1及び第2流体室2d、2e内の粘性流体HFの圧力が、前記第1及び第2リリーフ弁による制限によって、前記上限値に達する。このため、この場合には、制振力FDは、その最大値+FMAX(−FMAX)になり、太い一点鎖線と矢印で示すように推移する。 Further, when the piston 3 is sliding between the inner section INI and the outer section INO and the relative velocity REVB between beams is very large, the flow rate of the viscous fluid HF in the communication passage 5 is adjusted by the flow rate control. However, due to the configuration of the flow rate adjusting mechanism 6, the vibration damping force FD cannot be controlled to a predetermined value + FREF (-FREF), and the pressure of the viscous fluid HF in the first and second fluid chambers 2d and 2e is the first. The upper limit is reached by the limitation by the 1st and 2nd relief valves. Therefore, in this case, the damping force FD becomes the maximum value + FMAX (−FMAX), and changes as shown by the thick alternate long and short dash line and the arrow.

以上のように、第1実施形態によれば、シリンダ2が建物Bの上梁BUに、ピストン3が建物Bの下梁BDに、それぞれ連結されている。ピストン3は、シリンダ2内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ2内を第1流体室2dと第2流体室2eに区画し、建物Bが振動していないときに、シリンダ2内の所定の中立位置に位置している(図1参照)。また、第1及び第2流体室2d、2eには、粘性流体HFが充填されており、ピストン3が中立位置を含む所定の内側区間INIに位置しているときに、第1流体室2dと第2流体室2eの間で粘性流体HFを流動させるための連通路5が、ピストン3をバイパスするとともに、第1及び第2流体室2d、2eに連通する。 As described above, according to the first embodiment, the cylinder 2 is connected to the upper beam BU of the building B, and the piston 3 is connected to the lower beam BD of the building B, respectively. The piston 3 is slidably provided in the cylinder 2 in the axial direction, and the inside of the cylinder 2 is divided into a first fluid chamber 2d and a second fluid chamber 2e, and the cylinder 2 is when the building B is not vibrating. It is located in a predetermined neutral position inside (see FIG. 1). Further, when the first and second fluid chambers 2d and 2e are filled with the viscous fluid HF and the piston 3 is located in a predetermined inner section INI including the neutral position, the first fluid chamber 2d and 2e The communication passage 5 for flowing the viscous fluid HF between the second fluid chambers 2e bypasses the piston 3 and communicates with the first and second fluid chambers 2d and 2e.

さらに、連通路5には、前述した流量調整機構6が設けられており、流量調整機構6による粘性流体HFの流動量の調整が、制御装置21によって制御される。また、ピストン3に、その軸線方向に貫通する第1及び第2連通孔3a、3bが形成されている。第1及び第2連通孔3a、3bは、第1及び第2流体室2d、2eに連通しており、両連通孔3a、3bには、前述した第1及び第2調圧弁15、16が設けられている。 Further, the communication passage 5 is provided with the above-mentioned flow rate adjusting mechanism 6, and the control device 21 controls the adjustment of the flow rate of the viscous fluid HF by the flow rate adjusting mechanism 6. Further, the piston 3 is formed with first and second communication holes 3a and 3b penetrating in the axial direction thereof. The first and second communication holes 3a and 3b communicate with the first and second fluid chambers 2d and 2e, and the first and second pressure regulating valves 15 and 16 described above are provided in both communication holes 3a and 3b. It is provided.

以上より、建物Bの振動に伴って発生した上下の梁BU、BDの間の梁間相対変位REDBは、シリンダ2及びピストン3に伝達され、それにより、ピストン3がシリンダ2内を摺動する。建物Bの振動が比較的小さく、それによりピストン3が内側区間INI内を摺動しているときには、粘性流体HFが第1及び第2流体室2d、2eと連通路5との間で流動するのに伴って、第1流体室2dにおける粘性流体HFの圧力と第2流体室2eにおける粘性流体HFの圧力との差に応じた制振力が、上下の梁BU、BDに作用する。この場合、第1流体室2dにおける粘性流体HFの圧力と第2流体室2eにおける粘性流体HFの圧力との差は、連通路5を流れる粘性流体HFの流動量に応じて変化する。したがって、建物Bの振動が比較的小さいときに、連通路5と第1及び第2流体室2d、2eとの間を流れる粘性流体HFの流動量を、流量調整機構6を介して制御装置21で制御することによって、所望の制振力を得ることができる。 From the above, the relative displacement REDB between the upper and lower beams BU and BD generated by the vibration of the building B is transmitted to the cylinder 2 and the piston 3, whereby the piston 3 slides in the cylinder 2. The vibration of the building B is relatively small, so that the viscous fluid HF flows between the first and second fluid chambers 2d and 2e and the communication passage 5 when the piston 3 slides in the inner section INI. Along with this, a vibration damping force corresponding to the difference between the pressure of the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d and the pressure of the viscous fluid HF in the second fluid chamber 2e acts on the upper and lower beams BU and BD. In this case, the difference between the pressure of the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d and the pressure of the viscous fluid HF in the second fluid chamber 2e changes according to the amount of flow of the viscous fluid HF flowing through the communication passage 5. Therefore, when the vibration of the building B is relatively small, the flow rate of the viscous fluid HF flowing between the communication passage 5 and the first and second fluid chambers 2d and 2e is controlled by the flow rate adjusting mechanism 6 through the control device 21. By controlling with, a desired damping force can be obtained.

また、建物Bの振動が比較的大きく、それによりピストン3が内側区間INI外、すなわち、外側区間INOを摺動しているときには、連通路5が第1及び第2流体室2d、2eに連通しなくなり、粘性流体HFは、第1及び第2流体室2d、2eと連通路5との間で流動しなくなる。この場合、ピストン3で押圧された第1流体室2dにおける粘性流体HFの圧力が所定値に達したときに、第1連通孔3aが第1調圧弁15によって開放され、粘性流体HFが第1及び第2流体室2d、2eと第1連通孔3aとの間で流動する。また、ピストン3で押圧された第2流体室2eにおける粘性流体の圧力が所定値に達したときに、第2連通孔3bが第2調圧弁16によって開放され、粘性流体HFが第1及び第2流体室2d、2eと第2連通孔3bとの間で流動する。以上により、建物Bの振動が大きいときに、比較的大きな制振力を得ることができる。 Further, when the vibration of the building B is relatively large and the piston 3 is sliding outside the inner section INI, that is, in the outer section INO, the communication passage 5 communicates with the first and second fluid chambers 2d and 2e. The viscous fluid HF does not flow between the first and second fluid chambers 2d and 2e and the communication passage 5. In this case, when the pressure of the viscous fluid HF in the first fluid chamber 2d pressed by the piston 3 reaches a predetermined value, the first communication hole 3a is opened by the first pressure regulating valve 15, and the viscous fluid HF is first. And, it flows between the second fluid chambers 2d and 2e and the first communication hole 3a. Further, when the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber 2e pressed by the piston 3 reaches a predetermined value, the second communication hole 3b is opened by the second pressure regulating valve 16, and the viscous fluid HF is first and first. 2 Flows between the fluid chambers 2d and 2e and the second communication hole 3b. As described above, when the vibration of the building B is large, a relatively large damping force can be obtained.

さらに、上述したように、前述した従来の振動抑制装置と異なり、セミアクティブ回路及びパッシブ回路が流入用油路及び流出用油路に並列に接続された複雑な油圧回路を用いずに、互いに別個に設けられた連通路5、第1及び第2連通孔3a、3bを含むより簡易な構成を用いるので、振動抑制装置1の製造コストを削減することができる。また、流量調整機構6及び/又は制御装置21に異常が発生したような場合でも、粘性流体HFを第1及び第2連通孔3a、3bにより第1及び第2流体室2d、2eの間で適切に流動させることができるとともに、当該異常による影響が及ぶのはピストン3が内側区間INI内を移動しているときに限られるので、当該異常による振動抑制装置1の制振力FDの過大化及び過小化を防止でき、当該異常による建物Bへの損傷を防止することができる。 Further, as described above, unlike the conventional vibration suppression device described above, the semi-active circuit and the passive circuit are separated from each other without using a complicated hydraulic circuit in which the inflow oil passage and the outflow oil passage are connected in parallel. Since a simpler configuration including the communication passages 5, 1st and 2nd communication holes 3a and 3b provided in the above is used, the manufacturing cost of the vibration suppression device 1 can be reduced. Further, even if an abnormality occurs in the flow rate adjusting mechanism 6 and / or the control device 21, the viscous fluid HF is transmitted between the first and second fluid chambers 2d and 2e by the first and second communication holes 3a and 3b. Since the fluid can be appropriately flowed and the effect of the abnormality is limited to when the piston 3 is moving in the inner section INI, the vibration damping force FD of the vibration suppression device 1 due to the abnormality is excessively increased. And under-reduction can be prevented, and damage to the building B due to the abnormality can be prevented.

また、本発明における第2連通路として、第1及び第2連通孔3a、3bを用いるので、ピストン3をバイパスするタイプの連通路を用いた場合よりも、より簡易に構成でき、それにより、振動抑制装置1の製造コストをさらに削減することができる。 Further, since the first and second communication holes 3a and 3b are used as the second communication passage in the present invention, it can be configured more easily than the case where the communication passage of the type that bypasses the piston 3 is used. The manufacturing cost of the vibration suppression device 1 can be further reduced.

さらに、建物Bの振動による上下の梁BU、BDの間の相対速度である梁間相対速度REVBが算出される(図5のステップ3)とともに、梁間相対速度REVBに応じて、前述した流動量制御が実行される(図6のステップ23)。これにより、建物Bの振動に伴ってピストン3が内側区間INI内を摺動しているときに、梁間相対速度REVBに応じて、建物Bに作用する制振力FDを所定値FREFになるように制御することができる。 Further, the inter-beam relative velocity REVB, which is the relative velocity between the upper and lower beams BU and BD due to the vibration of the building B, is calculated (step 3 in FIG. 5), and the above-mentioned flow amount control is performed according to the inter-beam relative velocity REVB. Is executed (step 23 in FIG. 6). As a result, when the piston 3 is sliding in the inner section INI due to the vibration of the building B, the damping force FD acting on the building B is set to a predetermined value FREF according to the relative velocity REVB between the beams. Can be controlled to.

また、建物Bの振動による上下の梁BU、BDの間の相対変位である梁間相対変位REDBが算出されるとともに、建物Bの振動中、梁間相対変位の絶対値|REDB|が所定変位DREF以上になったとき(図5のステップ7:YES)に、流動量制御が開始される(ステップ11、図6のステップ21:YES、ステップ23)。また、所定変位DREFは、建物Bの振動中、|REDB|<DREFのときに、ピストン3が内側区間INIよりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されている。以上により、建物Bの振動が非常に小さく、それにより梁間相対変位REDBが所定変位DREFよりも小さいときに、流動量制御が無駄に行われるのを防止することができる。 Further, the inter-beam relative displacement REDB, which is the relative displacement between the upper and lower beams BU and BD due to the vibration of the building B, is calculated, and the absolute value | REDB | of the inter-beam relative displacement during the vibration of the building B is equal to or greater than the predetermined displacement DREF. (Step 7: YES in FIG. 5), flow amount control is started (step 11, step 21: YES in FIG. 6, step 23). Further, the predetermined displacement DREF is set to a size such that the piston 3 slides in the predetermined section inside the inner section INI when | REDB | <DREF during the vibration of the building B. As described above, it is possible to prevent the flow amount control from being unnecessarily performed when the vibration of the building B is very small and the relative displacement between beams REDB is smaller than the predetermined displacement DREF.

また、流動量制御の開始後、梁間相対変位REDBが所定変位DREFよりも小さい状態が第1所定時間TREF1、継続したとき(図5のステップ12:YES)に、流動量制御を終了する(ステップ13、図6のステップ21:NO、ステップ22)ので、建物Bの振動が確実に非常に小さくなるのを待って、流動量制御を終了することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と終了が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。 Further, after the start of the flow amount control, when the state in which the inter-beam relative displacement REDB is smaller than the predetermined displacement DREF continues for the first predetermined time TREF1 (step 12: YES in FIG. 5), the flow amount control ends (step). 13. Since step 21: NO, step 22) in FIG. 6, the flow amount control can be ended after waiting for the vibration of the building B to become very small. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and termination of flow amount control.

さらに、流動量制御によって、振動抑制装置1の制振力FDを所定値+FREF(−FREF)に制御できるので、制振力FDを上下の梁BU、BDに伝達するためのブレース材BR及び連結部材ENの剛性は、制振力FDの最大値FMAXに対して、短期許容応力度を満足するように設定すれば十分であり、そのようにブレース材BR及び連結部材ENの剛性を設定することによって、ブレース材BR及び連結部材ENの断面積を小さくすることができる。 Further, since the vibration damping force FD of the vibration suppression device 1 can be controlled to a predetermined value + FREF (-FREF) by the flow amount control, the brace material BR and the connection for transmitting the vibration damping force FD to the upper and lower beams BU and BD. It is sufficient to set the rigidity of the member EN so as to satisfy the short-term allowable stress with respect to the maximum value FMAX of the damping force FD, and to set the rigidity of the brace material BR and the connecting member EN in that way. Therefore, the cross-sectional area of the brace material BR and the connecting member EN can be reduced.

次に、図9〜図11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について説明する。この振動抑制装置は、第1実施形態と比較して、制御装置21によって実行される処理の実行内容のみが異なっている。図9〜図11において、第1実施形態と同じ実行内容については、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。 Next, the vibration suppression device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11. This vibration suppression device differs only in the execution content of the process executed by the control device 21 as compared with the first embodiment. In FIGS. 9 to 11, the same reference numerals are given to the same execution contents as those in the first embodiment. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described.

図9では、前記ステップ6に続いて、ステップ31を実行する。このステップ31では、前記ステップ6で算出された梁間相対変位REDBに基づき、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、シリンダ2内におけるピストン3の位置であるピストン位置POPIを算出する。次いで、図10の前記ステップ7以降を実行する。上記のマップは、建物Bの振動に伴うブレース材BRの変形剛性を考慮して、梁間相対変位REDBとピストン位置POPIとの関係を実験により求め、マップ化したものである。これにより、ピストン位置POPIは、前述した中立位置については値0に算出され、中立位置よりも第1側壁2b側にあるときには正値(+)に、第2側壁2c側にあるときには負値(−)に、それぞれ算出される。 In FIG. 9, step 31 is executed following step 6. In this step 31, the piston position POPI, which is the position of the piston 3 in the cylinder 2, is calculated by searching a predetermined map (not shown) based on the inter-beam relative displacement REDB calculated in step 6. Then, the steps 7 and subsequent steps in FIG. 10 are executed. The above map is a map obtained by experimentally obtaining the relationship between the relative displacement between beams REDB and the piston position POPI in consideration of the deformation rigidity of the brace material BR due to the vibration of the building B. As a result, the piston position POPI is calculated to have a value of 0 for the above-mentioned neutral position, a positive value (+) when it is on the first side wall 2b side of the neutral position, and a negative value (+) when it is on the second side wall 2c side. -) Are calculated respectively.

図10では、前記ステップ10の答がYES(F_CONT=1)のとき、及び、前記ステップ11に続いて、ステップ41を実行する。このステップ41では、上記ステップ31で算出されたピストン位置の絶対値|POPI|が所定値POREF以下であるか否かを判別する。この所定値POREFは、ピストン3が前記内側区間INI内にあることを判別するためのものである。 In FIG. 10, when the answer in step 10 is YES (F_CONT = 1), and following step 11, step 41 is executed. In this step 41, it is determined whether or not the absolute value | POPI | of the piston position calculated in the above step 31 is equal to or less than the predetermined value POREF. The predetermined value POREF is for determining that the piston 3 is in the inner section INI.

このステップ41の答がYES(|POPI|≦POREF)のとき、すなわち、ピストン3が内側区間INI内にあるときには、停止フラグF_STOPが「1」であるか否かを判別する(ステップ42)。この停止フラグF_STOPは、流動量制御の停止中であることを「1」で表すものであり、制御装置21の起動時に「0」に初期化される。ステップ42の答がNO(F_STOP=0)のときには、そのまま本処理を終了する。 When the answer of this step 41 is YES (| POPI | ≤ POREF), that is, when the piston 3 is in the inner section INI, it is determined whether or not the stop flag F_STOP is "1" (step 42). The stop flag F_STOP indicates that the flow amount control is stopped by "1", and is initialized to "0" when the control device 21 is started. When the answer in step 42 is NO (F_STOP = 0), this process ends as it is.

また、図10の前記ステップ12の答がNO(tM1<TREF1)のとき、すなわち、流動量制御の実行の開始後、|REDB|<DREFである状態が第1所定時間TREF1、継続していないときには、上記ステップ42を実行する。なお、前述した所定変位DREFの設定から明らかなように、ステップ7の答がNOで、|REDB|<DREFのときには、ピストン3は内側区間INI内に位置している。 Further, when the answer in step 12 of FIG. 10 is NO (tM1 <TREF1), that is, after the execution of the flow amount control is started, the state of | REDB | <DREF is not continued for the first predetermined time TREF1. Occasionally, step 42 is performed. As is clear from the setting of the predetermined displacement DREF described above, when the answer in step 7 is NO and | REDB | <DREF, the piston 3 is located in the inner section INI.

一方、前記ステップ41の答がNO(|POPI|>POREF)で、ピストン3が内側区間INI外にあるときには、流動量制御を停止するために、停止フラグF_STOPを「1」に設定し(ステップ43)、本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 41 is NO (| POPI |> POREF) and the piston 3 is outside the inner section INI, the stop flag F_STOP is set to "1" in order to stop the flow amount control (step). 43), this process is terminated.

一方、前記ステップ42の答がYESのとき、すなわち、流動量制御の停止中に、ピストン3が内側区間INI内に位置したときには、当該流動量制御の停止を解除するために、停止フラグF_STOPを「0」に設定し(ステップ44)、本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 42 is YES, that is, when the piston 3 is located in the inner section INI while the flow amount control is stopped, the stop flag F_STOP is set in order to release the stop of the flow amount control. Set to "0" (step 44) and end this process.

また、図11は、第2実施形態による流動量制御を実行するための処理を示しており、図11の前記ステップ21の答がYES(F_CONT=1)のときには、図10の前記ステップ43又は44で設定された停止フラグF_STOPが「1」であるか否かを判別する(ステップ51)。この答がYES(F_STOP=1)のときには、前記ステップ22を実行し、流動量制御を停止する。一方、ステップ51の答がNO(F_STOP=0)のときには、前記ステップ23を実行し、流動量制御を実行した後、本処理を終了する。 Further, FIG. 11 shows a process for executing the flow amount control according to the second embodiment, and when the answer of the step 21 of FIG. 11 is YES (F_CONT = 1), the step 43 of FIG. 10 or It is determined whether or not the stop flag F_STOP set in 44 is "1" (step 51). When the answer is YES (F_STOP = 1), the step 22 is executed and the flow amount control is stopped. On the other hand, when the answer in step 51 is NO (F_STOP = 0), the step 23 is executed, the flow amount control is executed, and then this process is terminated.

以上のように、第2実施形態によれば、シリンダ2内におけるピストン3の位置であるピストン位置POPIが算出される(図9のステップ31)。また、流動量制御は、その開始後、ピストン位置POPIが内側区間INI内にあるときに実行され(図10のステップ41:YES、ステップ7:NO、ステップ12:NO、ステップ42、ステップ44、図11のステップ51:NO、ステップ23)、ピストン位置POPIが内側区間INI外にあるときに停止される(図10のステップ41:NO、ステップ43、図11のステップ51:YES、ステップ22)。したがって、流動量制御に用いられる電気エネルギを節約することができる。 As described above, according to the second embodiment, the piston position POPI, which is the position of the piston 3 in the cylinder 2, is calculated (step 31 in FIG. 9). Further, the flow amount control is executed when the piston position POPI is in the inner section INI after the start (step 41: YES, step 7: NO, step 12: NO, step 42, step 44, FIG. 10). Step 51: NO in FIG. 11: NO, step 23), stopped when the piston position POPI is outside the inner section INI (step 41: NO in FIG. 10, step 43, step 51: YES in FIG. 11, step 22). .. Therefore, the electric energy used for the flow amount control can be saved.

次に、図12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について説明する。この振動抑制装置は、第2実施形態と比較して、制御装置21によって実行される各種のパラメータを設定するための処理の実行内容のみが異なっている。図12において、第1及び第2実施形態と同じ実行内容については、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。 Next, the vibration suppression device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the second embodiment, this vibration suppression device differs only in the execution content of the process for setting various parameters executed by the control device 21. In FIG. 12, the same execution contents as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals. Hereinafter, the points different from those of the first and second embodiments will be mainly described.

図12の前記ステップ41の答がNO(|POPI|>POREF)のときには、アップカウント式の第2タイマのタイマ値tM2を値0に初期化する(ステップ61)。次いで、前記ステップ43を実行し、停止フラグF_STOPを「1」に設定した後、本処理を終了する。 When the answer in step 41 of FIG. 12 is NO (| POPI |> POREF), the timer value tM2 of the up-count type second timer is initialized to a value of 0 (step 61). Next, the step 43 is executed, the stop flag F_STOP is set to "1", and then this process ends.

また、図12の前記ステップ42の答がYES(F_STOP=1)で、流動量制御の停止中であるときには、上記ステップ61で初期化された第2タイマのタイマ値tM2が第2所定時間TREF2以上であるか否かを判別する(ステップ62)。この第2所定時間TREF2は、前記第1所定時間TREF1以下の値に設定されており、例えば5secである。 Further, when the answer in step 42 of FIG. 12 is YES (F_STOP = 1) and the flow amount control is stopped, the timer value tM2 of the second timer initialized in step 61 is the second predetermined time TREF2. It is determined whether or not the above is the case (step 62). The second predetermined time TREF2 is set to a value equal to or less than the first predetermined time TREF1, and is, for example, 5 seconds.

このステップ62の答がNO(tM2<TREF2)のときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ62の答がYESのとき、すなわち、流動量制御の停止中に、|POPI|≦POREFの状態(ピストン3が内側区間INI内にある状態)が第2所定時間TREF2、継続したときには、流動量制御の停止を解除し、流動量制御を再開するために、前記ステップ44を実行し、停止フラグF_STOPを「0」に設定した後、本処理を終了する。 When the answer in step 62 is NO (tM2 <TREF2), this process ends as it is. On the other hand, when the answer in step 62 is YES, that is, when the state of | POPI | ≤ POREF (the state in which the piston 3 is in the inner section INI) continues for the second predetermined time TREF2 while the flow amount control is stopped. In order to release the stop of the flow amount control and restart the flow amount control, the step 44 is executed, the stop flag F_STOP is set to "0", and then this process is terminated.

以上のように、第3実施形態によれば、第2実施形態と同様、ピストン位置POPIが算出される(図9のステップ31参照)。また、流動量制御の開始後、第2実施形態と同様、ピストン位置POPIが内側区間INI内にあるときに、流動量制御が実行され(図12のステップ41:YES、ステップ7:NO、ステップ12:NO、ステップ42:NO、図11のステップ51:NO、ステップ23)、ピストン位置POPIが内側区間INI外にあるときに停止される(図12のステップ41:NO、ステップ43、図11のステップ51:YES、ステップ22)。 As described above, according to the third embodiment, the piston position POPI is calculated as in the second embodiment (see step 31 in FIG. 9). Further, after the start of the flow amount control, the flow amount control is executed when the piston position POPI is in the inner section INI as in the second embodiment (step 41: YES, step 7: NO, step in FIG. 12). 12: NO, step 42: NO, step 51: NO in FIG. 11, step 23), stopped when the piston position POPI is outside the inner section INI (step 41: NO in FIG. 12, step 43, FIG. 11). Step 51: YES, step 22).

さらに、この流動量制御の停止中(図12のステップ42:YES)に、ピストン位置POPIが内側区間INI内にある状態が第2所定時間、継続したとき(ステップ62:YES)に、流動量制御が再開される(ステップ44、図11のステップ51:NO、ステップ23)。これにより、ピストン位置POPIが内側区間INIを外れた以降に、すなわち、建物Bの振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、建物Bの振動が確実に小さくなるのを待って、流動量制御を再開できるので、流動量制御に用いられる電気エネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。なお、流動量制御の停止中(停止条件が成立しているとき。停止フラグF_STOP=1)で、かつ、ピストン3が内側区間INIを移動しているときに、電気モータ7で発電を行うとともに、電源22を充電してもよい。 Further, while the flow amount control is stopped (step 42: YES in FIG. 12), when the state in which the piston position POPI is in the inner section INI continues for the second predetermined time (step 62: YES), the flow amount Control is resumed (step 44, step 51: NO, step 23 in FIG. 11). As a result, after the piston position POPI deviates from the inner section INI, that is, after the vibration of the building B becomes relatively large, the flow amount control is stopped and the vibration of the building B is surely reduced. Since the flow amount control can be restarted, the electric energy used for the flow amount control can be sufficiently saved. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and stop of flow amount control. It should be noted that the electric motor 7 generates electricity while the flow amount control is stopped (when the stop condition is satisfied. Stop flag F_STOP = 1) and when the piston 3 is moving in the inner section INI. , The power supply 22 may be charged.

次に、図13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について説明する。この振動抑制装置は、第2実施形態と比較して、制御装置21によって実行される各種のパラメータを設定するための処理の実行内容のみが異なっている。図13において、第1及び第2実施形態と同じ実行内容については、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。 Next, the vibration suppression device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the second embodiment, this vibration suppression device differs only in the execution content of the process for setting various parameters executed by the control device 21. In FIG. 13, the same execution contents as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals. Hereinafter, the points different from those of the first and second embodiments will be mainly described.

図13では、前記ステップ10の答がYES(F_CONT=1)のとき、及び、前記ステップ11に続いて、ステップ71を実行する。このステップ71では、停止フラグF_STOPが「1」であるか否かを判別する。この答がYES(F_STOP=1)で、流動量制御の停止中であるときには、そのまま本処理を終了する。 In FIG. 13, when the answer in step 10 is YES (F_CONT = 1), and following step 11, step 71 is executed. In this step 71, it is determined whether or not the stop flag F_STOP is “1”. If the answer is YES (F_STOP = 1) and the flow amount control is stopped, this process is terminated as it is.

一方、ステップ71の答がNO(F_STOP=0)のときには、前記ステップ41を実行する。ステップ41の答がYES(|POPI|≦POREF)のときには、そのまま本処理を終了する。 On the other hand, when the answer in step 71 is NO (F_STOP = 0), the step 41 is executed. When the answer in step 41 is YES (| POPI | ≤ POREF), this process ends as it is.

また、図13の前記ステップ12の答がNO(tM1<TREF1)のときには、そのまま本処理を終了する。 Further, when the answer in step 12 of FIG. 13 is NO (tM1 <TREF1), the present process is terminated as it is.

以上のように、第4実施形態によれば、第2実施形態と同様、ピストン位置POPIが算出される(図9のステップ31参照)。また、流動量制御の開始後、ピストン位置POPIが内側区間INI内にあるときに、流動量制御が実行され(図13のステップ71:NO、ステップ41:YES、図11のステップ51:NO、ステップ23)、ピストン位置POPIが内側区間INI外に位置した以降に、流動量制御が停止される(図13のステップ41:NO、ステップ43、図11のステップ51:YES、ステップ22)。さらに、流動量制御の停止中に、梁間相対変位の絶対値|REDB|が所定変位DREFよりも小さい状態が第1所定時間TREF1、継続したとき(図13のステップ12:YES)に、流動量制御の停止が解除される(ステップ44)とともに、流動量制御が終了される(ステップ13、図11のステップ21:NO、ステップ22)。 As described above, according to the fourth embodiment, the piston position POPI is calculated as in the second embodiment (see step 31 in FIG. 9). Further, after the start of the flow amount control, the flow amount control is executed when the piston position POPI is in the inner section INI (step 71: NO in FIG. 13, step 41: YES, step 51: NO in FIG. 11). Step 23), after the piston position POPI is located outside the inner section INI, the flow amount control is stopped (step 41: NO in FIG. 13, step 43, step 51: YES in FIG. 11, step 22). Further, when the absolute value | REDB | of the relative displacement between the beams is smaller than the predetermined displacement DREF for the first predetermined time TREF1 while the flow amount control is stopped, the flow amount is continued (step 12: YES in FIG. 13). When the stop of control is released (step 44), the flow amount control is terminated (step 13, step 21: NO in FIG. 11, step 22).

これにより、ピストン位置POPIが内側区間INIを外れた以降に、すなわち、建物Bの振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、この停止状態を、前述したステップ12による流動量制御の終了条件が成立するまで、すなわち、建物Bの振動が確実に非常に小さくなるまで、継続させるので、流動量制御に用いられる電気エネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。また、流動量制御の終了に伴って、流動量制御の停止を解除するので、建物Bの振動が再度、大きくなることで梁間相対変位の絶対値|REDB|が所定変位DREF以上になったときに、流動量制御を改めて実行することができる。なお、第3実施形態と同様、流動量制御の停止中で、かつ、ピストン3が内側区間INIを移動しているときに、電気モータ7で発電を行うとともに、電源22を充電してもよい。 As a result, the flow amount control is stopped after the piston position POPI deviates from the inner section INI, that is, after the vibration of the building B becomes relatively large, and this stopped state is set to the flow amount according to step 12 described above. Since it is continued until the end condition of the control is satisfied, that is, until the vibration of the building B is surely very small, the electric energy used for the flow amount control can be sufficiently saved. For the same reason, it is possible to prevent frequent repetition of execution and stop of flow amount control. Further, since the stop of the flow amount control is released with the end of the flow amount control, when the absolute value | REDB | of the relative displacement between beams becomes larger than the predetermined displacement DREF due to the vibration of the building B increasing again. In addition, the flow amount control can be executed again. As in the third embodiment, when the flow amount control is stopped and the piston 3 is moving in the inner section INI, the electric motor 7 may generate electricity and the power supply 22 may be charged. ..

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、シリコンオイルで構成された粘性流体HFを用いているが、他の適当な粘性流体を用いてもよい。また、実施形態では、シリンダ2に接続された連通路5を用いているが、シリンダ2の周壁2aに形成された連通路を用いてもよい。さらに、実施形態では、本発明における第2連通路として、第1及び第2連通孔3a、3bを用いているが、ピストンをバイパスするとともに、シリンダに接続された連通路や、シリンダの周壁に形成された連通路を用いてもよい。 The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above (hereinafter, collectively referred to as "embodiments"), and can be implemented in various embodiments. For example, in the embodiment, the viscous fluid HF composed of silicone oil is used, but other suitable viscous fluid may be used. Further, in the embodiment, the communication passage 5 connected to the cylinder 2 is used, but the communication passage formed on the peripheral wall 2a of the cylinder 2 may be used. Further, in the embodiment, the first and second communication holes 3a and 3b are used as the second communication passage in the present invention, but the piston is bypassed and the communication passage connected to the cylinder and the peripheral wall of the cylinder are used. The formed communication passage may be used.

また、実施形態では、本発明における流量調整機構として、歯車ポンプを有する流量調整機構6を用いているが、他の適当な機構、例えば、図14に示すピストン機構31を有する流量調整機構を用いてもよい。このピストン機構31は、本出願人による特願2015-147612号の図5などに開示されたものと同じであるので、その詳細な説明については省略する。なお、ピストン機構31を有する流量調整機構を用いる場合には、図14に示すように、また、特願2015-147612号の図5などに開示されているように、ピストン機構31のピストンの移動範囲を十分に確保するために、連通路32は、シリンダ2と平行に延びる部分が比較的長くなるように構成される。あるいは、流量調整機構として、ベーンポンプや、本出願人による特許第5191579号の段落[0049]や図2、図5に記載されたスクリュー機構を有する流量調整機構、第1連通路を開閉する開閉弁などを用いてもよい。流量調整機構としてこの開閉弁を用いた場合には、振動抑制装置は、いわゆるセミアクティブ型の流体ダンパとして構成される。 Further, in the embodiment, the flow rate adjusting mechanism 6 having a gear pump is used as the flow rate adjusting mechanism in the present invention, but another suitable mechanism, for example, a flow rate adjusting mechanism having a piston mechanism 31 shown in FIG. 14 is used. You may. Since this piston mechanism 31 is the same as that disclosed in FIG. 5 of Japanese Patent Application No. 2015-147612 by the present applicant, detailed description thereof will be omitted. When a flow rate adjusting mechanism having a piston mechanism 31 is used, the movement of the piston of the piston mechanism 31 is as shown in FIG. 14 and as disclosed in FIG. 5 of Japanese Patent Application No. 2015-147612. In order to secure a sufficient range, the communication passage 32 is configured so that the portion extending in parallel with the cylinder 2 is relatively long. Alternatively, as the flow rate adjusting mechanism, a vane pump, a flow rate adjusting mechanism having a screw mechanism described in paragraph [0049] of Japanese Patent No. 5191579, FIGS. 2 and 5, and an on-off valve for opening and closing the first continuous passage. Etc. may be used. When this on-off valve is used as the flow rate adjusting mechanism, the vibration suppression device is configured as a so-called semi-active fluid damper.

さらに、実施形態では、第1及び第2調圧弁15、16が開弁する粘性流体HFの圧力を、互いに同じ所定値に設定しているが、互いに異なる第1所定値及び第2所定値にそれぞれ設定してもよい。 Further, in the embodiment, the pressures of the viscous fluids HF opened by the first and second pressure regulating valves 15 and 16 are set to the same predetermined values, but are set to different first and second predetermined values. Each may be set.

また、実施形態では、流量調整機構6を前述したように制御しているが、その制御手法は、これらに限らず、他の適当な手法を用いてもよい。例えば、実施形態では、流量調整機構6を、梁間相対速度REVBに応じて制御しているが、梁間相対変位REDBに応じて制御してもよく、その場合、梁間相対変位REDBが値0になるように、フィードバック制御アルゴリズムを用いて、流量調整機構6を制御してもよい。さらに、実施形態では、梁間相対速度REVBを算出しているが、センサで検出してもよい。このことは、梁間相対変位REDB及びピストン位置POPIについても同様に当てはまる。 Further, in the embodiment, the flow rate adjusting mechanism 6 is controlled as described above, but the control method is not limited to these, and other appropriate methods may be used. For example, in the embodiment, the flow rate adjusting mechanism 6 is controlled according to the inter-beam relative velocity REVB, but it may be controlled according to the inter-beam relative displacement REDB. In that case, the inter-beam relative displacement REDB becomes a value 0. As described above, the flow rate adjusting mechanism 6 may be controlled by using the feedback control algorithm. Further, in the embodiment, the relative velocity REVB between beams is calculated, but it may be detected by a sensor. This also applies to the inter-beam relative displacement RED B and the piston position POPI.

また、実施形態では、シリンダ2を上梁BUに、ピストン3を下梁BDに、それぞれ連結しているが、これとは逆に、シリンダ2を下梁BDに、ピストン3を上梁BUに、それぞれ連結してもよい。さらに、実施形態では、本発明における第1及び第2部位として、上梁BU及び下梁BDをそれぞれ採用し、2層間の層間変位を抑制しているが、他の適当な部位を採用してもよい。例えば、互いの間に1つ以上の梁が設けられた上下の梁をそれぞれ採用し、3層以上の間の層間変位を抑制してもよい。また、第1及び第2部位として、構造物の下層部の梁及び上層部の梁をそれぞれ採用してもよいことは、もちろんである。 Further, in the embodiment, the cylinder 2 is connected to the upper beam BU and the piston 3 is connected to the lower beam BD, but conversely, the cylinder 2 is connected to the lower beam BD and the piston 3 is connected to the upper beam BU. , Each may be connected. Further, in the embodiment, the upper beam BU and the lower beam BD are adopted as the first and second portions in the present invention, respectively, to suppress the inter-story displacement between the two layers, but other appropriate portions are adopted. May be good. For example, upper and lower beams having one or more beams provided between each other may be adopted to suppress inter-story displacement between three or more layers. Further, it goes without saying that the lower layer beam and the upper layer beam of the structure may be adopted as the first and second portions, respectively.

また、実施形態では、振動抑制装置1を、建物Bの左右方向の振動を抑制するように設けているが、前後方向の振動や、上下方向の振動を抑制するように設けてもよい。さらに、実施形態では、本発明における構造物は、高層の建物Bであるが、他の適当な構造物、例えば、鉄塔や橋梁などでもよい。以上の実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。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。 Further, in the embodiment, the vibration suppression device 1 is provided so as to suppress the vibration in the left-right direction of the building B, but it may be provided so as to suppress the vibration in the front-rear direction and the vibration in the up-down direction. Further, in the embodiment, the structure in the present invention is a high-rise building B, but other suitable structures such as steel towers and bridges may be used. It goes without saying that the variations relating to the above embodiments may be appropriately combined and applied. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

B 建物(構造物)
BU 上梁(第1及び第2部位の一方)
BD 下梁(第1及び第2部位の他方)
1 振動抑制装置
2 シリンダ
2d 第1流体室
2e 第2流体室
INI 内側区間
3 ピストン
3a 第1連通孔(第2連通路)
3b 第2連通孔(第2連通路)
5 連通路(第1連通路)
6 流量調整機構
HF 粘性流体
15 第1調圧弁
16 第2調圧弁
21 制御装置(制御手段、相対速度検出手段、相対変位検出手段、ピストン位置 検出手段)
REVB 梁間相対速度(相対速度)
REDB 梁間相対変位(相対変位)
+FREF 所定値
−FREF 所定値
DREF 所定変位
TREF1 第1所定時間
POPI ピストン位置
TREF2 第2所定時間
B building (structure)
BU upper beam (one of the first and second parts)
BD lower beam (the other of the first and second parts)
1 Vibration suppression device 2 Cylinder 2d 1st fluid chamber 2e 2nd fluid chamber INI inner section 3 Piston 3a 1st communication hole (2nd communication passage)
3b 2nd communication hole (2nd communication passage)
5 consecutive passages (1st consecutive passage)
6 Flow rate adjusting mechanism HF viscous fluid 15 1st pressure regulating valve 16 2nd pressure regulating valve 21 Control device (control means, relative velocity detecting means, relative displacement detecting means, piston position detecting means)
REVB Relative velocity between beams (relative velocity)
REDB Relative displacement between beams (relative displacement)
+ FREF predetermined value-FREF predetermined value DREF predetermined displacement TREF1 first predetermined time POPI piston position TREF2 second predetermined time

Claims (7)

構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、前記構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、
前記第1及び第2部位の一方に連結されたシリンダと、
前記第1及び第2部位の他方に連結され、前記シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、当該シリンダ内を第1流体室と第2流体室に区画し、前記構造物が振動していないときに、前記シリンダ内の所定の中立位置に位置するピストンと、を備え、
前記シリンダの内部空間は、前記ピストンの前記中立位置を含む所定の内側区間と、当該内側区間の両外側に隣接する所定の外側区間に区分され、
前記第1及び第2流体室に充填された粘性流体と、
前記ピストンが前記内側区間に位置しているときに、前記ピストンをバイパスすることにより、前記第1及び第2流体室に連通し、前記第1流体室と前記第2流体室の間で粘性流体を流動させるとともに、前記ピストンが前記外側区間に位置しているときに、前記ピストンをバイパスしないように構成された第1連通路と、
当該第1連通路に設けられ、電気モータを動力源とし、当該電気モータの機械エネルギを前記第1連通路内の粘性流体の運動エネルギに変換することにより、前記第1連通路と前記第1及び第2流体室との間を流れる粘性流体の流動量をアクティブに調整するためのポンプを有する流量調整機構と、
当該流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御するための制御手段と、
前記第1及び第2流体室に連通し、前記第1流体室と前記第2流体室の間で粘性流体を流動させるための第2連通路と、
当該第2連通路に設けられ、前記第1流体室における粘性流体の圧力が第1所定値よりも小さいときに前記第2連通路を閉鎖し、前記第1所定値に達したときに前記第2連通路を開放する第1調圧弁と、
前記第2連通路に設けられ、前記第2流体室における粘性流体の圧力が第2所定値よりも小さいときに前記第2連通路を閉鎖し、前記第2所定値に達したときに前記第2連通路を開放する第2調圧弁と、をさらに備え
前記ピストンが前記外側区間に位置しているときに、前記第1調圧弁及び前記第2調整弁が開弁することによりパッシブダンパとして機能することを特徴とする構造物の振動抑制装置。
A structure vibration suppression device provided between a first portion and a second portion in a system including a structure for suppressing vibration of the structure.
A cylinder connected to one of the first and second parts,
It is connected to the other of the first and second parts and is slidably provided in the cylinder in the axial direction, and the inside of the cylinder is divided into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and the structure vibrates. A piston located in a predetermined neutral position in the cylinder when not provided.
The internal space of the cylinder is divided into a predetermined inner section including the neutral position of the piston and a predetermined outer section adjacent to both outer sides of the inner section.
The viscous fluid filled in the first and second fluid chambers and
When the piston is located in the inner section, the viscous fluid communicates with the first and second fluid chambers by bypassing the piston and between the first fluid chamber and the second fluid chamber. A first communication passage configured so as not to bypass the piston when the piston is located in the outer section.
The first passage and the first passage are provided in the first passage by using an electric motor as a power source and converting the mechanical energy of the electric motor into the kinetic energy of the viscous fluid in the first passage. And a flow rate adjusting mechanism having a pump for actively adjusting the flow rate of the viscous fluid flowing between the second fluid chamber and the second fluid chamber.
A control means for controlling the adjustment of the flow rate of the viscous fluid by the flow rate adjusting mechanism, and
A second communication passage that communicates with the first and second fluid chambers and allows the viscous fluid to flow between the first fluid chamber and the second fluid chamber.
The second passage is provided in the second passage, the second passage is closed when the pressure of the viscous fluid in the first fluid chamber is smaller than the first predetermined value, and the first predetermined value is reached. The first pressure regulating valve that opens the double passage and
The second passage is provided when the pressure of the viscous fluid in the second fluid chamber is smaller than the second predetermined value, the second passage is closed, and when the pressure reaches the second predetermined value, the second passage is closed. Further equipped with a second pressure regulating valve that opens the double passage ,
When said piston is located at the outer section, the vibration suppression device of a structure which is characterized that you function as a passive damper by the first pressure regulating valve and the second control valve is opened.
前記第2連通路は、前記ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔で構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の構造物の振動抑制装置。 The vibration suppression device for a structure according to claim 1, wherein the second communication passage is composed of a plurality of communication holes penetrating in the axial direction of the piston. 前記構造物の振動による前記第1部位と前記第2部位の間の相対速度を検出する相対速度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記シリンダ及び前記ピストンを介して前記第1及び第2部位に作用する制振力が所定値になるように、前記検出された相対速度に応じて、前記ポンプを有する流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御を実行することを特徴とする、請求項1又は2に記載の構造物の振動抑制装置。
Further provided with a relative velocity detecting means for detecting the relative velocity between the first portion and the second portion due to the vibration of the structure.
The control means adjusts the flow rate having the pump according to the detected relative velocity so that the vibration damping force acting on the first and second portions via the cylinder and the piston becomes a predetermined value. The vibration suppression device for a structure according to claim 1 or 2, wherein the flow rate control for controlling the adjustment of the flow rate of the viscous fluid by a mechanism is executed.
前記構造物の振動による前記第1部位と前記第2部位の間の相対変位を検出する相対変位検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された相対変位が所定変位以上になったときに、前記流動量制御を開始し、その後、前記相対変位が前記所定変位よりも小さい状態が第1所定時間、継続したときに、当該流動量制御を終了し、
前記所定変位は、前記構造物の振動中、前記相対変位が前記所定変位よりも小さいときに、前記ピストンが前記内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されていることを特徴とする、請求項3に記載の構造物の振動抑制装置。
Further provided with a relative displacement detecting means for detecting a relative displacement between the first portion and the second portion due to vibration of the structure.
The control means started the flow amount control when the detected relative displacement became equal to or more than the predetermined displacement, and then the state in which the relative displacement was smaller than the predetermined displacement continued for the first predetermined time. At times, the flow amount control is terminated and
The predetermined displacement is set to such a size that the piston slides in a predetermined section inside the inner section when the relative displacement is smaller than the predetermined displacement during vibration of the structure. The vibration suppression device for a structure according to claim 3, wherein the device is characterized by the above.
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記外側区間にあるときに、前記流動量制御を停止することを特徴とする、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置。
A piston position detecting means for detecting a piston position, which is a position of the piston in the cylinder, is further provided.
After the start of the flow amount control, the control means executes the flow amount control when the detected piston position is in the inner section, and when the piston position is in the outer section , the control means The vibration suppression device for a structure according to claim 4, wherein the flow amount control is stopped.
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記内側区間から前記外側区間に外れた以降に、前記流動量制御を停止し、当該流動量制御の停止中に、前記ピストン位置が前記内側区間内にある状態が第2所定時間、継続したときに、前記流動量制御を再開することを特徴とする、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置。
A piston position detecting means for detecting a piston position, which is a position of the piston in the cylinder, is further provided.
After the start of the flow amount control, the control means executes the flow amount control when the detected piston position is in the inner section, and the piston position deviates from the inner section to the outer section. After that, the flow amount control is stopped, and the flow amount control is restarted when the state in which the piston position is in the inner section continues for the second predetermined time while the flow amount control is stopped. The vibration suppression device for a structure according to claim 4, characterized in that.
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記外側区間に位置した以降に、前記流動量制御を停止し、当該流動量制御の停止中に、前記相対変位が前記所定変位よりも小さい状態が前記第1所定時間、継続したときに、当該流動量制御の停止を解除するとともに、前記流動量制御を終了することを特徴とする、請求項4に記載の構造物の振動抑制装置。
A piston position detecting means for detecting a piston position, which is a position of the piston in the cylinder, is further provided.
After the start of the flow amount control, the control means executes the flow amount control when the detected piston position is in the inner section, and after the piston position is located in the outer section , When the flow amount control is stopped and the state in which the relative displacement is smaller than the predetermined displacement continues for the first predetermined time while the flow amount control is stopped, the stop of the flow amount control is released. The vibration suppression device for a structure according to claim 4, wherein the flow amount control is terminated.
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