JP7346360B2 - 粘性ダンパの粘度調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじを有し、粘性体によって粘性減衰効果を発揮する粘性ダンパにおいて、粘性体の粘度を調整する粘性ダンパの粘度調整方法に関する。

従来のこの種の粘性ダンパとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この粘性ダンパは、構造物の第１部位と第２部位の間に設けられる。粘性ダンパは、ボールねじ式のものであり、一端部が第１部位に連結されるねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するナットと、ナットに連結された回転自在の内筒と、内筒の外側に配置され、一端部が第２部位に連結される回転不能の外筒と、内筒と外筒の間に充填された、シリコンオイルなどから成る粘性体を備えている。

この粘性ダンパでは、例えば地震時に、構造物の第１部位と第２部位の間に相対変位が発生すると、ボールねじのねじ軸の相対的な直線運動がナットの回転運動に変換され、内筒が回転する。これにより、回転する内筒と回転しない外筒との間に充填された粘性体のせん断抵抗による粘性減衰効果によって、内筒の回転速度及び粘性体の粘度に応じた粘性減衰効果が発揮され、構造物の振動が抑制される。

以上のように、粘性体の粘度は、粘性ダンパの粘性減衰効果の大きさを定める主な要因の１つである。このため、粘性ダンパを製造する際には、通常、目標粘度に対してある許容誤差で管理された規格品の粘性体を、粘性ダンパに充填する。また、目標粘度の規格品がない場合には、互いに粘度が異なる２種類以上の粘性体を缶などの容器内で調合し、目標粘度が得られたことをあらかじめ確認した後、粘性体を粘性ダンパに充填する。この粘度の確認は、動粘度については、例えば回転粘度計が用いられ、粘度のせん断歪速度依存性については、例えばキャピラリー粘度計が用いられる。

特開平１１－２０１２２４号公報

以上のような粘性ダンパでは、その組立て後において、例えば目標とする粘性減衰効果の変更に伴い、粘性体の目標粘度を変更したい場合がある。この場合、従来の構成では、新規の粘性体を既存の粘性体と入れ替えなければならない。このため、粘性ダンパを一旦、解体し、既存の粘性体を完全に除去・洗浄した後、粘性ダンパを再び組み立ててから粘性体を充填する必要があり、粘性体の粘度の調整に多くの時間を要してしまう。

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、粘性ダンパを解体することなく、粘性ダンパに充填された粘性体の粘度を目標粘度に容易かつ確実に調整することができる粘性ダンパの粘度調整方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ねじ軸及び当該ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するボールねじと、ナットに連結された回転自在の内筒と、内筒の外側に配置され、内筒との間に粘性体室を画成する外筒と、粘性体室に充填された粘性体と、を備え、ねじ軸と外筒の間の軸線方向の相対変位を、ボールねじの作用により内筒の回転運動に変換することによって、粘性体による粘性減衰効果を発揮する粘性ダンパにおいて、粘性体の粘度を所定の目標粘度に調整する粘性ダンパの粘度調整方法であって、外筒の周壁の２つの位置に、粘性体室に連通する注入口及び排出口がそれぞれ形成されており、粘性体室内の既存の粘性体である第１粘性体の粘度と異なる所定の粘度を有する調整用の第２粘性体を準備する第２粘性体準備工程と、所定量の第２粘性体を注入口を介して粘性体室に注入し、それに伴い、第１粘性体を粘性体室から排出口を介して排出することによって、粘性体室において、所定量の第１粘性体を第２粘性体に入れ替えた第３粘性体を生成する注入工程と、注入工程の後、粘性ダンパのねじ軸と外筒の間を軸線方向に加振するとともに、加振中における粘性ダンパの加振状態に基づき、第３粘性体の粘度を算出する粘度試験工程と、を備えることを特徴とする。

この構成では、粘性ダンパは、ボールねじ式のものであり、ボールねじのねじ軸と外筒の間の軸線方向の相対変位を、内筒の回転運動に変換することによって、内筒と外筒の間の粘性体室に充填された粘性体による粘性減衰効果が発揮される。本発明によれば、この粘性体の粘度が所定の目標粘度に、以下の方法によって調整される。

まず、粘性体室内の既存の粘性体を第１粘性体と定義するとともに、この第１粘性体の粘度と異なる所定の粘度を有する調整用の第２粘性体を準備する（第２粘性体準備工程）。次に、所定量の第２粘性体を、外筒の周壁の注入口を介して粘性体室に注入し、それに伴い、粘性体室内の第１粘性体を、外筒の周壁の排出口を介して排出することによって、粘性体室において、所定量の第１粘性体を第２粘性体に入れ替えた第３粘性体が生成される（注入工程）。これにより、粘性ダンパを解体することなく、第１粘性体と第２粘性体を所定の割合で配合した第３粘性体を、粘性体室内に容易に生成することができる。

次に、粘性ダンパのねじ軸と外筒の間を軸線方向に加振するとともに、加振中における粘性ダンパの加振状態に基づき、第３粘性体の粘度を算出する（粘度試験工程）。加振中における粘性ダンパの加振状態は、粘性体の粘度を良好に反映する。したがって、この粘度試験の結果に基づき、粘性体室内の第３粘性体の粘度が目標粘度に調整されたか否かを、確認することができる。以上により、粘性ダンパを解体することなく、粘性体室内に第３粘性体を新たに生成するとともに、第３粘性体の粘度を目標粘度に容易かつ確実に調整することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、粘度試験工程において算出された第３粘性体の粘度が、目標粘度を含む所定の許容範囲にないときに、第３粘性体を新たな第１粘性体として、注入工程及び粘度試験工程を再度、実行することを特徴とする。

この構成によれば、粘度試験工程において算出された第３粘性体の粘度が目標粘度を含む所定の許容範囲にないときには、目標粘度が得られていないとして、第３粘性体を新たな第１粘性体とし、注入工程及び粘度試験工程を再度、実行するので、粘性ダンパに充填された粘性体の粘度を目標粘度に確実に調整することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、注入工程に先立ち、目標粘度、粘性体室の容量、第１粘性体の粘度、及び第２粘性体の粘度に基づき、粘性体室に注入すべき第２粘性体の量を、所定量として算出する注入量算出工程をさらに備えることを特徴とする。

粘度が異なる２つの粘性体を混合した後の粘性体の粘度は、２つの粘性体の粘度及び量によって定まる。この関係から、目標粘度、粘性体室の容量、第１粘性体の粘度及び第２粘性体の粘度が既知である場合、これらのパラメータに基づき、目標粘度を得るために粘性体室に注入すべき第２粘性体の量を、所定量として算出することができる。そして、算出された所定量の第２粘性体を粘性体室に注入するので、目標粘度又はそれに近似する第３粘性体の粘度を容易に実現することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、注入工程において、排出口から排出された第１粘性体を計量用の容器に貯留しながら計量するとともに、計量された第１粘性体の量が所定量に達したときに、第２粘性体の注入を終了することを特徴とする。

この構成によれば、注入工程において、排出口から排出された第１粘性体を計量用の容器に貯留し、計量するとともに、その計量値が所定量に達したときに、第２粘性体の注入を終了する。これにより、粘性体室への所定量の第２粘性体の注入を容易に精度良く行うことができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、注入工程と粘度試験工程の間に、粘性ダンパのねじ軸と外筒の間に相対変位を発生させ、内筒を外筒に対して回転させることによって、第３粘性体を攪拌する攪拌工程をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、注入工程の後に、粘性ダンパのねじ軸と外筒の間に相対変位を発生させ、内筒を外筒に対して回転させることによって、粘性体室内の第３粘性体を攪拌する。この攪拌により、第３粘性体の均一化が促進され、それに応じて粘度の算出精度が高められることによって、目標粘度への粘度調整をさらに精度良く行うことができる。

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかに記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、粘度試験工程は、粘性ダンパのねじ軸と外筒の間を軸線方向に加振することによって、内筒を外筒に対して往復動させる加振工程と、加振工程中、粘性ダンパの加振状態として、粘性ダンパに作用する軸荷重、及びねじ軸と外筒の間の相対速度を検出する加振状態検出工程と、検出された軸荷重及び相対速度に基づき、第３粘性体の粘度を算出する粘度算出工程と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、加振中における粘性ダンパの加振状態として、粘性ダンパに作用する軸荷重、及びねじ軸と外筒の間の相対速度を検出するとともに、検出された軸荷重及び相対速度に基づき、第３粘性体の粘度を算出するので、その算出を精度良く行うことができる。したがって、この算出結果に基づき、第３粘性体の粘度が目標粘度に調整されたか否かを、適切に確認することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、外筒の周壁に、粘性体室に連通する取付口が形成されており、加振工程中、取付口に取り付けたバッファによって、温度に応じた第３粘性体の膨張・収縮による圧力を吸収することを特徴とする。

この構成によれば、加振工程中、温度に応じた第３粘性体の膨張・収縮によって圧力が発生した場合、この圧力を、取付口に取り付けたバッファと粘性体室との間の粘性体の出し入れによって、有効に吸収できる。それにより、この圧力が加振動作や粘度の算出結果に及ぼす悪影響を回避することができる。

請求項８に係る発明は、請求項６に記載の粘性ダンパの粘度調整方法において、加振工程中、第３粘性体の温度を検出するとともに、粘度算出工程において、検出された第３粘性体の温度に応じて、算出された第３粘性体の粘度を補正することを特徴とする。

この構成によれば、例えば、加振工程を実施する際の環境温度が、粘性体の粘度の基準温度と異なる場合、算出された第３粘性体の粘度を、検出された第３粘性体の温度に応じて、基準温度に相当するように適切に補正することができる。

本発明による粘性ダンパの粘度調整方法を実施するための調整装置を、セットされた粘性ダンパとともに概略的に示す図である。 粘性ダンパの断面図である。 調整装置の制御装置などを示すブロック図である。 粘度の調整作業の工程を示すフローチャートである。 注入工程における作業状況を説明するための図である。 エア抜き工程における作業状況を説明するための図である。 攪拌工程における作業状況を説明するための図である。 バッファ取付工程における作業状況を説明するための図である。

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、本発明による粘性ダンパの粘度調整方法を実施するための調整装置１を、粘性ダンパ２１とともに概略的に示している。粘性ダンパ２１は、例えば建物などの構造物の振動を抑制するためのものである。以下、この粘性ダンパ２１の構成及び動作について、簡単に説明する。

図２に示すように、粘性ダンパ２１は、ボールねじ２２、内筒２３、外筒２４、及び粘性体室２５に充填された粘性体２６を有する。

ボールねじ２２は、ねじ軸２２ａと、ねじ軸２２ａに多数のボール（図示せず）を介して回転可能に螺合するナット２２ｂを有する。ねじ軸２２ａは、一端側が外筒２４の内部を同軸状に軸線方向に延び、他端側が、外筒２４の端部を覆う蓋板２４ａを貫通して外部に延びており、その端部に第１フランジ２７が取り付けられている。ナット２２ｂは、外筒２４内に配置されている。

内筒２３は、円筒状の鋼材で構成されており、外筒２４内に配置され、軸線方向に延びている。また、内筒２３は、一端側においてナット２２ｂに一体に連結されており、ナット２２ｂとともに、ラジアル軸受２９及びスラスト軸受３０を介して、外筒２４及び蓋板２４ａに回転自在に支持されている。

外筒２４は、円筒状の鋼材で構成されており、内筒２３の外側に、所定の大きさの隙間をもって配置されている。これらの内筒２３及び外筒２４と２つのシール３１、３１で画成された空間が、粘性体室２５になっており、粘性体室２５には粘性体２６が充填されている。粘性体２６は、例えばシリコンオイルで構成されており、後述するように、その粘度が目標粘度になるように調整される。

外筒２４の周壁には、粘性体２６の注入口２４ｂ及び排出口２４ｃと、後述するバッファの取付口２４ｄが形成されている。これらの注入口２４ｂ、排出口２４ｃ及び取付口２４ｄはいずれも、粘性体室２５に連通しており、常時はキャップ３２で塞がれている。注入口２４ｂ及び排出口２４ｃは、粘性体室２５の軸線方向の両端部に相当する位置に配置され、取付口２４ｄは、中間位置に配置されている。外筒２４の蓋板２４ａと反対側の端部には、第２フランジ２８が取り付けられている。

以上の構成の粘性ダンパ２１は、例えば構造物の制振装置として用いられる場合には、振動に伴って相対変位する構造物の２つの部位の間に、第１及び第２フランジ２７、２８を介して設置される。この構成では、構造物が振動すると、上記の２つの部位の相対変位がねじ軸２２ａと外筒２４の間に伝達され、ボールねじ２２で回転運動に変換されることによって、内筒２３が外筒２４に対して回転する。それにより、両者２３、２４の間の粘性体室２５に充填された粘性体２６のせん断抵抗による粘性減衰効果によって、構造物の振動を抑制する制振性能が発揮される。

次に、図１を参照しながら、調整装置１について説明する。この調整装置１は、粘性ダンパ２１の粘性体２６の粘度を調整するために、調整用の粘性体を粘性体室２５に注入し、既存の粘性体と部分的に入れ替えることで、粘性体室２５内に新たな粘性体を生成するとともに、生成した粘性体の粘度が目標粘度に調整されたか否かを確認するための粘度試験を行うものである。

図１に示すように、調整装置１は、井桁状に一体に組み立てられた上下左右のフレーム２、３、４、５と、粘性ダンパ２１を軸線方向に加振するためのアクチュエータ６を備えている。アクチュエータ６及び粘性ダンパ２１は、フレーム２～５内に、左側から順に配置されている。アクチュエータ６と粘性ダンパ２１は連結部材７によって互いに連結され、連結部材７と粘性ダンパ２１の間には、加振時にアクチュエータ６及び粘性ダンパ２１の作動部分を案内するためのガイド機構８が設けられている。

フレーム２～５及び連結部材７は、Ｈ鋼などの鋼材で構成されている。アクチュエータ６は、例えばソレノイドで構成されており、左フレーム４に取り付けられた本体部６ａと、連結部材７に連結されたプランジャ６ｂを有する。アクチュエータ６の動作は、後述する制御装置１５（図３参照）によって制御され、それにより、プランジャ６ｂから粘性ダンパ２１に入力される加振力が制御される。

ガイド機構８は、連結部材７と粘性ダンパ２１の第１フランジ２７の間に挟持された本体部８ａと、本体部８ａの下端に設けられ、下フレーム３上のレール（図示せず）に沿って左右方向に転動する複数のローラ８ｂを有する。

調整装置１はさらに、アクチュエータ６と連結部材７の間に設けられたロードセル１１と、粘性ダンパ２１の外筒２４と第１フランジ２７の間に設けられた変位計１２と、粘性ダンパ２１に設けられた温度センサ１３（図３参照）と、制御装置１５（図３参照）を備えている。

ロードセル１１は、例えばひずみゲージ式のものであり、アクチュエータ６から連結部材７を介して粘性ダンパ２１に作用する軸線方向の荷重（以下「ダンパ荷重」という）Ｆを検出し、その検出信号を制御装置１５に出力する。

変位計１２は、例えばレーザー式のものであり、粘性ダンパ２１のねじ軸２２ａと外筒２４との相対変位（以下「ダンパ変位」という）ｘｄを検出し、その検出信号を制御装置１５に出力する。制御装置１５は、このダンパ変位ｘｄに基づき、ねじ軸２２ａと外筒２４との相対速度（以下「ダンパ速度」という）Ｖを算出する。

また、温度センサ１３は、サーミスタなどで構成され、粘性体２６の温度（粘性体温度）ＴＶを検出し、その検出信号を制御装置１５に出力する。

制御装置１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェースなどを有するマイクロコンピュータで構成されており、図３に示すように、アクチュエータ制御部１５ａとデータ処理部１５ｂを有する。アクチュエータ制御部１５ａは、アクチュエータ６に駆動信号を出力することにより、アクチュエータ６から粘性ダンパ２１に入力される加振力（指令変位）を制御する。データ処理部１５ｂは、この加振中に上記のセンサ類１１～１３で検出された検出信号によるデータを記憶するとともに、記憶したデータなどに基づき、粘性体２６の粘度の算出などを行う。

なお、図１中の符号１６は、粘度調整用の粘性体を粘性体室２５に注入するための注入装置、１７は、この注入時に排出口２４ｃに取り付けられる、計量目盛（図示せず）付きの「じょうご」である。注入装置１６は、粘性体を貯留するタンクや、粘性体を送出するポンプ（いずれも図示せず）を有し、注入口２４ｂに接続された供給チューブ１６ａを介して、粘性体を粘性体室２５に注入する。

次に、以上の構成の調整装置１を用いて実行される粘性ダンパ２１の粘性体２６の粘度調整方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、調整作業の工程を示すフローチャートである。以下、この調整方法を工程ごとに順に説明する。

Ｓ１．加振工程
粘性ダンパ２１を加振する。具体的には、粘性ダンパ２１を調整装置１に図１に示すようにセットし、環境温度を２０℃に設定するとともに、制御装置１５による制御の下、アクチュエータ６を作動させ、粘性ダンパ２１を加振する。この場合の加振波形は、例えば変位の正弦波であり、周波数ｆ＝０．５Ｈｚ、最大速度Ｖｍａｘ＝５～１５ｃｍ／ｓである。また、この加振中、ロードセル１１及び変位計１２でそれぞれ検出されたダンパ荷重Ｆ及びダンパ変位ｘｄを、制御装置１５に記憶する。

Ｓ２．粘度算出工程
加振中に検出されたダンパ荷重Ｆ及びダンパ変位ｘｄに基づき、次式（１）によって、粘性体２６の見掛けの粘度η（Ｖｓ，20）（せん断歪速度＝Ｖｓ、粘性体温度＝２０℃のときの粘度）を算出する。

以下、便宜上、この粘度η（Ｖｓ，20）を単に「粘度η」と表記する。

式（１）中の粘性抵抗力Ｑｖは、次式（２）によって算出される。

なお、式（２）のダンパ荷重Ｆとして、加振中に検出されたダンパ荷重Ｆのうち、ダンパ速度Ｖが最大のときに検出されたものが用いられる。

また、式（１）中の速度増幅率Ｓは、次式（３）によって算出され、せん断歪速度Ｖｓは、次式（４）によって算出される。

なお、式（４）のダンパ速度Ｖとして、加振中に検出されたダンパ変位ｘｄから算出されたダンパ速度Ｖのうちの最大値（最大ダンパ速度）が用いられる。

Ｓ３．粘度判定工程
粘度算出工程において算出された粘性体２６の粘度ηに関し、次式（５）が成立しているか否かを判定する。

この判定結果がＹＥＳのときには、粘性体２６の粘度ηが目標粘度ηｔを含む所定の許容範囲にあり、目標粘度ηｔが概ね得られていることが確認されたため、粘度ηの調整を行わないものとし、調整作業を終了する。

一方、式（５）による判定結果がＮＯで、η＜０．９ηｔ、又はη＞１．１ηｔが成立しているときには、粘性体２６の粘度ηが目標粘度ηｔを含む所定の許容範囲になく、目標粘度ηｔが得られていないとして、粘度ηの調整を行うものとし、注入量算出工程以降に進む。なお、上記の０．９ηｔ及び１．１ηｔは、粘度ηの許容範囲を表すものであるので、粘性ダンパ２１に許容される性能誤差に応じて、他の値としてもよい。

なお、以下の説明では、粘性体２６を粘性ダンパ２１における状況に応じて区別するために、粘性体室２５にすでに存在する粘性体を「第１粘性体２６ａ」、粘度ηの調整のために粘性体室２５に注入され、第１粘性体２６ａと部分的に入れ替えられる調整用の粘性体を「第２粘性体２６ｂ」、第２粘性体２６ｂの注入の結果、粘性体室２５内に新たに生成される粘性体を「第３粘性体２６ｃ」という。また、第１～第３粘性体２６ａ～２６ｃの粘度を、それぞれ「ηａ」、「ηｂ」及び「ηｃ」と表記する。

Ｓ４．第２粘性体準備工程
調整用の第２粘性体２６ｂを準備する。この場合、第２粘性体２６ｂとして、既存の第１粘性体２６ａの粘度ηａ（＝粘度算出工程で算出された粘度η）と異なり、かつ目標粘度ηｔに調整するのに適した既知の粘度ηｂを有するものが選択される。

Ｓ５．注入量算出工程
次式（６）に基づき、粘性体室２５に注入すべき第２粘性体２６ｂの注入量Ｑｂを算出する。

Ｓ６．注入工程
粘性体室２５に第２粘性体２６ｂを注入する。具体的には、図５に示すように、粘性ダンパ２１の外筒２４の注入口２４ｂに注入装置１６の供給チューブ１６ａを接続し、排出口２４ｃにじょうご１７を取り付ける。次に、注入装置１６を作動させ、注入口２４ｂを介して第２粘性体２６ｂを粘性体室２５に注入し、それに伴い、排出口２４ｃを介して第１粘性体２６ａを粘性体室２５から排出し、じょうご１７に貯留させ、計量する。

そして、この計量値が注入量算出工程で算出された注入量Ｑｂに達したときに、第２粘性体２６ｂが粘性体室２５に、注入量Ｑｂと等しい量、注入されたとして、注入装置１６による注入を終了する。この注入により、注入量Ｑｂと等しい量の第１粘性体２６ａを第２粘性体２６ｂに入れ替えた第３粘性体２６ｃが、粘性体室２５内に生成される。なお、注入装置１６に注入量のカウンタが設けられている場合、このカウンタによる計量値とじょうご１７による計量値に基づき、注入量Ｑｂの確認を行うようにしてもよい。

Ｓ７．エア抜き工程
次に、第３粘性体２６ｃからエア抜きを行う。具体的には、図６に示すように、注入口２４ｂから注入装置１６を取り外すとともに、この注入口２４ｂにもじょうご１７を取り付ける。そして、適当な高さ調整材１８ａ、１８ｂを用い、粘性ダンパ２１を水平から所定の角度（例えば５度）、傾ける。これにより、第２粘性体２６ｂの注入の際に第３粘性体２６ｃに混入したエアが、より高い側のじょうご１７から排出される。

Ｓ８．攪拌工程
次に、第３粘性体２６ｃを攪拌する。具体的には、図７（ａ）に示すように、じょうご１７を取り外した注入口２４ｂ及び排出口２４ｃにキャップ３２をそれぞれ取り付けるとともに、粘性ダンパ２１を調整装置１に図１に示すようにセットする。そして、アクチュエータ６を作動させ、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ねじ軸２２ａを外筒２４に対して押し引きすることにより、内筒２３を外筒２４に対して比較的緩やかな所定の速度で往復回転させる。これにより、粘性体室２５内の第３粘性体２６ｃが攪拌され、均一化が促進される。

なお、図７（ｂ）（ｃ）では、ねじ軸２２ａの押し引きのストロークが誇張して描かれており、実際の押し引き動作は、例えばボールねじ２２のリードに相当するストロークで数回（例えば３回）行われ、それにより、内筒２３が数回、双方向に１回転ずつ回転するように行われる。

Ｓ９．バッファ取付工程
次に、粘性ダンパ２１にバッファ１９を取り付ける。具体的には、図８に示すように、外筒２４の取付口２４ｄにバッファ１９を粘性体室２５に連通するように取り付ける。バッファ１９は、この後に行われる粘性ダンパ２１の加振中、温度に応じた粘性体の膨張・収縮によって発生した圧力を、粘性体室２５との間の粘性体の出し入れによって吸収するためのものである。このため、図８（ａ）に示すように、目標粘度ηｔと等しい粘度を有する粘性体２６ｄを、適正量、例えばバッファ容量の１／３の量、バッファ１９にあらかじめ収容することが好ましい。

以上のように第２粘性体準備工程からバッファ取付工程までを実施した後、前述した加振工程、粘度算出工程及び粘度判定工程を同様に実施し、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃが目標粘度ηｔを含む許容範囲にあるか否かを判定する。そして、この判定結果がＹＥＳのときには、目標粘度ηｔが概ね得られたとして、調整作業を終了する。一方、判定結果がＮＯのときには、目標粘度ηｔが得られるまで、第２粘性体準備工程～バッファ取付工程と加振工程～粘度判定工程が、繰り返し実施される。

なお、上記の実施形態では、加振工程において、環境温度を２０℃として、粘性ダンパ２１を加振し、算出された粘度を、２０℃基準の粘度η（Ｖｓ，20）としている。これに限らず、加振時の環境温度を他の温度としてもよい。その場合には、温度センサ１３で検出された粘性体温度ＴＶに応じて温度補正係数ξを算出するとともに、次式（７）を用い、算出された粘度η（Ｖｓ，ｔ）を温度補正係数ξで補正することで、２０℃基準の粘度η（Ｖｓ，20）に換算される。

以上のように、本実施形態によれば、粘性ダンパ２１の粘性体２６の粘度を調整する場合、粘性体室２５内の既存の第１粘性体２６ａの粘度ηａと異なる所定の粘度ηｂを有する調整用の第２粘性体２６ｂを準備するとともに、第２粘性体２６ｂを、算出した注入量Ｑｂの分だけ粘性体室２５に注入すると同時に、同じ量の第１粘性体２６ａを、粘性体室２５から排出する。これにより、粘性ダンパ２１を解体することなく、第１粘性体２６ａと第２粘性体２６ｂを所定の割合で配合した第３粘性体２６ｃを、粘性体室２５内に容易に生成することができる。

また、この状態で、粘性ダンパ２１のねじ軸２２ａと外筒２４の間を軸線方向に加振するとともに、加振中における粘性ダンパ２１の加振状態に基づき、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃを算出する。したがって、この算出結果に基づき、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃが目標粘度ηｔに調整されたか否かを、確認することができる。以上により、粘性ダンパ２１を解体することなく、粘性体室２５内に第３粘性体２６ｃを生成するとともに、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃを目標粘度ηｔに容易かつ確実に調整することができる。

また、加振中における粘性ダンパ２１の加振状態として、粘性ダンパ２１に作用するダンパ荷重Ｆ、及びねじ軸２２ａと外筒２４の間の相対速度であるダンパ速度Ｖを検出し、検出されたダンパ荷重Ｆ及びダンパ速度Ｖに基づき、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃを算出するので、その算出を精度良く行うことができる。したがって、この算出結果に基づき、第３粘性体２６ｃの粘度ηｃが目標粘度ηｔに調整されたか否かを、適切に確認することができる。

さらに、算出された第３粘性体２６ｃの粘度ηｃが目標粘度ηｔを含む所定の許容範囲にないときには、目標粘度ηｔが得られていないとして、注入工程、加振工程、粘度算出工程及び粘度判定工程などを繰り返し実行するので、粘性体室２５内の第３粘性体２６ｃの粘度ηｃを目標粘度ηｔに確実に調整することができる。

また、注入量算出工程において、目標粘度ηｔ、粘性体室２５の容量Ｑｃ、第１粘性体２６ａの粘度ηａ及び第２粘性体２６ｂの粘度ηｂに基づき、目標粘度ηｔを得るために粘性体室２５に注入すべき第２粘性体２６ｂの量を、注入量Ｑｂとして算出する。したがって、算出した注入量Ｑｂの第２粘性体２６ｂを粘性体室２５に注入するので、目標粘度ηｔ又はそれに近似する第３粘性体２６ｃの粘度ηｃを容易に実現することができる。

さらに、注入工程において、排出口２４ｃから排出された第１粘性体２６ａをじょうご１７に貯留した状態で計量し、その計量値が注入量Ｑｂに達したときに、第２粘性体２６ｂの注入を終了する。これにより、粘性体室２５への注入量Ｑｂの第２粘性体２６ｂの注入を、容易に精度良く行うことができる。

また、注入工程の後の攪拌工程において、ねじ軸２２ａを外筒２４に対して押し引きし、内筒２３を外筒２４に対して往復回転させることによって、粘性体室２５内の第３粘性体２６ｃを攪拌する。この攪拌により、第３粘性体２６ｃの均一化が促進され、それに応じて粘度ηｃの算出精度が高められることによって、目標粘度ηｔへの粘度調整をさらに精度良く行うことができる。

さらに、バッファ取付工程において、バッファ１９が取付口２４ｄに取り付けられるので、加振工程中、温度に応じた第３粘性体２６ｃの膨張・収縮によって圧力が発生した場合、この圧力を、バッファ１９と粘性体室２５との間の粘性体の出し入れによって、有効に吸収できる。それにより、この圧力が加振動作や粘度ηｃの算出結果に及ぼす悪影響を回避することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態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、第２粘性体２６ｂを注入する注入工程の後に、エア抜き工程、攪拌工程、及びバッファ取付工程が設定されているが、これらの工程は、状況に応じて適宜、省略することが可能である。

例えば、第２粘性体２６ｂの注入後、第３粘性体２６ｃへのエアの混入が認められない場合には、エア抜き工程を省略してもよく、第３粘性体２６ｃが比較的、均一であると認められる場合には、攪拌工程を省略してもよい。また、加振時の環境温度が常温で、温度に応じた膨張・収縮による圧力が発生するおそれが特にない場合には、バッファ取付工程を省略してもよい。

また、実施形態では、粘性体２６の粘度の調整作業の当初において、加振工程から粘度判定工程を実施しているが、粘性体２６の粘度が既知で、かつその調整が必要な場合には、これらの工程を省略し、調整作業を第２粘性体準備工程から開始することが可能である。

また、実施形態に示した粘性ダンパ２１の構成は、あくまで例示であり、本発明は、粘性ダンパがボールねじ式で、粘性体によって粘性減衰効果を発揮するものである限り、任意の構成の粘性ダンパに適用できる。

さらに、実施形態に示した他のデバイスの構成や数式などもまた例示であり、他の適当な構成や数式などを採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。

１ 調整装置
６ アクチュエータ
１１ ロードセル
１２ 変位計
１３ 温度センサ
１６ 注入装置
１７ じょうご（計量用の容器）
１９ バッファ
２２ ボールねじ
２２ａ ねじ軸
２２ｂ ナット
２３ 内筒
２４ 外筒
２４ｂ 注入口
２４ｃ 排出口
２４ｄ 取付口
２５ 粘性体室
２６ 粘性体
２６ａ 第１粘性体
２６ｂ 第２粘性体
２６ｃ 第３粘性体
ηａ 第１粘性体の粘度
ηｂ 第２粘性体の粘度（所定の粘度）
ηｃ 第３粘性体の粘度
ηｔ 目標粘度
Ｑａ 第１粘性体の残留量
Ｑｂ 第２粘性体の注入量（所定量）
Ｑｃ 第３粘性体の量（粘性体室の容量）
Ｆ ダンパ荷重（軸荷重）
Ｖ ダンパ速度（ねじ軸と外筒の間の相対速度）
ＴＶ 粘性体温度（粘性体の温度）

Claims (8)

1. ねじ軸及び当該ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するボールねじと、前記ナットに連結された回転自在の内筒と、当該内筒の外側に配置され、当該内筒との間に粘性体室を画成する外筒と、前記粘性体室に充填された粘性体と、を備え、前記ねじ軸と前記外筒の間の軸線方向の相対変位を、前記ボールねじの作用により前記内筒の回転運動に変換することによって、前記粘性体による粘性減衰効果を発揮する粘性ダンパにおいて、前記粘性体の粘度を所定の目標粘度に調整する粘性ダンパの粘度調整方法であって、
   前記外筒の周壁の２つの位置に、前記粘性体室に連通する注入口及び排出口がそれぞれ形成されており、
   前記粘性体室内の既存の粘性体である第１粘性体の粘度と異なる所定の粘度を有する調整用の第２粘性体を準備する第２粘性体準備工程と、
   所定量の前記第２粘性体を前記注入口を介して前記粘性体室に注入し、それに伴い、前記第１粘性体を前記粘性体室から前記排出口を介して排出することによって、前記粘性体室において、前記所定量の第１粘性体を前記第２粘性体に入れ替えた第３粘性体を生成する注入工程と、
   当該注入工程の後、前記粘性ダンパの前記ねじ軸と前記外筒の間を軸線方向に加振するとともに、当該加振中における前記粘性ダンパの加振状態に基づき、前記第３粘性体の粘度を算出する粘度試験工程と、
   を備えることを特徴とする粘性ダンパの粘度調整方法。
2. 前記粘度試験工程において算出された前記第３粘性体の粘度が、前記目標粘度を含む所定の許容範囲にないときに、前記第３粘性体を新たな第１粘性体として、前記注入工程及び前記粘度試験工程を再度、実行することを特徴とする、請求項１に記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
3. 前記注入工程に先立ち、前記目標粘度、前記粘性体室の容量、前記第１粘性体の粘度、及び前記第２粘性体の粘度に基づき、前記粘性体室に注入すべき前記第２粘性体の量を、前記所定量として算出する注入量算出工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
4. 前記注入工程において、前記排出口から排出された第１粘性体を計量用の容器に貯留しながら計量するとともに、当該計量された第１粘性体の量が前記所定量に達したときに、前記第２粘性体の注入を終了することを特徴とする、請求項３に記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
5. 前記注入工程と前記粘度試験工程の間に、前記粘性ダンパの前記ねじ軸と前記外筒の間に相対変位を発生させ、前記内筒を前記外筒に対して回転させることによって、前記第３粘性体を攪拌する攪拌工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
6. 前記粘度試験工程は、
   前記粘性ダンパの前記ねじ軸と前記外筒の間を軸線方向に加振することによって、前記内筒を前記外筒に対して往復動させる加振工程と、
   当該加振工程中、前記粘性ダンパの加振状態として、前記粘性ダンパに作用する軸荷重、及び前記ねじ軸と前記外筒の間の相対速度を検出する加振状態検出工程と、
   当該検出された軸荷重及び相対速度に基づき、前記第３粘性体の粘度を算出する粘度算出工程と、を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
7. 前記外筒の周壁に、前記粘性体室に連通する取付口が形成されており、
   前記加振工程中、前記取付口に取り付けたバッファによって、温度に応じた前記第３粘性体の膨張・収縮による圧力を吸収することを特徴とする、請求項６に記載の粘性ダンパの粘度調整方法。
8. 前記加振工程中、前記第３粘性体の温度を検出するとともに、前記粘度算出工程において、前記検出された第３粘性体の温度に応じて、前記算出された第３粘性体の粘度を補正することを特徴とする、請求項６に記載の粘性ダンパの粘度調整方法。

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