JP7493893B2 - Magnetic Damper - Google Patents
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Description
本発明は、磁気ダンパに関する。 The present invention relates to a magnetic damper.
従来、基礎(下部構造体)上に、複数のゴム板と鋼板とが重ね合わされた積層ゴムを設けると共に鉛プラグ等のエネルギ吸収手段を設け、それらの上で建物(上部構造体)を免震支持する免震建物が知られている。
このような免震建物において、通常の設計で想定する地震動を超える地震動(設計での想定を超える地震動)が生じた場合の建物(上部構造体)の過大な変位を制御する方法として、下部構造体と上部構造体との間に水平方向に延在するダンパをさらに設置する方法が考えられる。
しかしながら、非常に発生頻度、確率の低いと考えられる設計での想定を超える地震動に対応するためこのような方法にすると、より発生頻度、確率の高い地震に対してもダンパが減衰力を発揮してしまい、免震性能を低下させ、上部構造体へ不要な地震力を生じさせるという問題がある。
Conventionally, there has been known a seismically isolated building in which a laminated rubber layer made of multiple rubber plates and steel plates is provided on a foundation (substructure), along with energy absorbing means such as lead plugs, and the building (superstructure) is supported on top of these in a seismic isolation manner.
In such seismically isolated buildings, one possible method of controlling excessive displacement of the building (superstructure) in the event of an earthquake motion that exceeds the earthquake motion assumed in normal design (earthquake motion that exceeds the assumptions made in the design) is to further install a damper extending horizontally between the lower structure and the superstructure.
However, if this method is used to respond to earthquake motions that exceed the design assumptions and are considered to have a very low occurrence frequency and probability, the damper will also exert its damping force for earthquakes with a higher occurrence frequency and probability, reducing the seismic isolation performance and causing unnecessary seismic forces to be generated in the superstructure.
そこで、免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパを設置する方法が考えられる(例えば特許文献1参照)。
特許文献1の油圧緩衝器(ダンパ)では、油が通過する通路と可変絞り機構を設け、ピストンの変位に応じて減衰力が変化するものである。
One possible solution is to install a damper that has a mechanism for switching the damping force depending on the magnitude and velocity of the displacement occurring in the seismic isolation layer (see, for example, Patent Document 1).
The hydraulic shock absorber (damper) of
しかしながら、特許文献1のような免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパは、その構成が複雑であるため、簡易な構成により設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させるダンパを用いることが望ましい。
However, dampers with a mechanism for switching the damping force depending on the magnitude and speed of the displacement occurring in the seismic isolation layer, as in
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる磁気ダンパを提供することを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above circumstances, and aims to provide a magnetic damper with a simple configuration that suppresses the deterioration of seismic isolation performance against earthquake motions assumed in normal designs, and also exerts a damping force against earthquake motions that exceed the assumptions in the design.
上述した目的を達成するため本発明の一実施形態は、シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置された第1磁石と、前記ロッドの軸方向の中央部の外周面に配置された第2磁石と、を備え、前記第1磁石の半径方向内側と前記第2磁石の半径方向外側とは異なる磁極を有し、前記ロッドは、初期位置において、前記第2磁石が前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第1磁石は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、前記第2磁石は、前記中央部の外周面の全周にわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第1磁石および前記第2磁石は、永久磁石であることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第1磁石および前記第2磁石のうち少なくとも一方が電磁石であって、前記電磁石に通電する制御部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面および前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に配置された磁石と、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面および前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に配置された導体と、を備え、前記ロッドは、初期位置において、前記ロッドの中央部に配置された前記磁石または前記導体が、前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記シリンダに配置された前記磁石または前記導体は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、前記ロッドに配置された前記磁石または前記導体は、前記ロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁石は、電磁石であって、前記電磁石に通電する制御部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁気ダンパは、下部構造体上で免震支持された上部構造体を構成する免震建物に設置され、前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は、前記上部構造体に連結され、他方の前記取り付け部材は、前記下部構造体に連結されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記取り付け部材は、前記シリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で前記下部構造体と前記上部構造体に連結されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記制御部は、前記免震建物が振動した場合、前記電磁石に通電することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記ロッドは雄ねじ部を有し、前記シリンダの軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記雄ねじ部は、前記ロッドの長手方向の少なくとも半部に設けられ、前記シリンダは、前記シリンダの内周面を構成する筒状壁と、前記シリンダの軸心方向の両端を閉塞し前記ロッドが貫通された一対の端面壁とを有し、前記雌ねじ部材は、前記シリンダの外面で前記ロッドの半部が位置する前記端面壁に取り付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, one embodiment of the present invention is a magnetic damper comprising a cylinder, and a rod arranged on the axis of the cylinder so as to be capable of reciprocating motion and protruding from both ends of the cylinder, wherein the magnetic damper comprises a first magnet arranged on the inner surface of both ends of the cylinder in the axial direction, and a second magnet arranged on the outer surface of the axial center of the rod, the radial inner side of the first magnet and the radial outer side of the second magnet having different magnetic poles, and the rod is arranged in an initial position so that the second magnet faces the axial center of the cylinder.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the first magnet is provided around the entire inner circumferential surface of both ends of the cylinder, and the second magnet is provided around the entire outer circumferential surface of the central portion.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the first magnet and the second magnet are permanent magnets.
In one embodiment of the present invention, at least one of the first magnet and the second magnet is an electromagnet, and the magnet further includes a control unit that energizes the electromagnet.
Moreover, one embodiment of the present invention is a magnetic damper comprising a cylinder, and a rod arranged on the axis of the cylinder so as to be capable of reciprocating motion and protruding from both ends of the cylinder, wherein the magnetic damper comprises a magnet arranged on one of the inner surfaces of both ends of the cylinder in the axial direction and the outer surface of the central part of the rod in the axial direction, and a conductor arranged on the other of the inner surfaces of both ends of the cylinder in the axial direction and the outer surface of the central part of the rod in the axial direction, and wherein the rod is characterized in that, in an initial position, the magnet or the conductor arranged in the central part of the rod is positioned opposite the central part of the axial direction of the cylinder.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the magnet or the conductor arranged in the cylinder is provided around the entire inner surface of both ends of the cylinder, and the magnet or the conductor arranged in the rod is provided around the entire outer surface of the center of the rod.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the magnet is a permanent magnet.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the magnet is an electromagnet, and the device further includes a control unit that applies electricity to the electromagnet.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the magnetic damper is installed in a seismically isolated building constituting an upper structure supported for seismic isolation on a lower structure, and mounting members are attached to the end of the rod protruding from one end in the axial direction of the cylinder and the other end in the axial direction of the cylinder, one of the mounting members being connected to the upper structure and the other mounting member being connected to the lower structure.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the mounting member is connected to the lower structure and the upper structure in a state in which it can swing around an axis extending in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the cylinder.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the control unit passes current through the electromagnet when the seismic isolated building vibrates.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the rod has a male threaded portion and is arranged to be able to move back and forth and rotate on the axis of the cylinder, and a female threaded member having a female threaded portion that can be screwed into the male threaded portion is arranged non-rotatably.
In addition, one embodiment of the present invention is characterized in that the male threaded portion is provided on at least half of the longitudinal direction of the rod, the cylinder has a cylindrical wall that forms the inner surface of the cylinder and a pair of end walls that close both axial ends of the cylinder and through which the rod passes, and the female threaded member is attached to the end walls where half of the rod is located on the outer surface of the cylinder.
本発明の一実施形態によれば、磁気ダンパにおいて第1磁石がシリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置され、第2磁石がロッドの軸方向の中央部の外周面に配置され、初期位置において第2磁石がシリンダの軸心方向の中央部に対向する位置にロッドが設けられており、シリンダとロッドの相対変位量が所定値以上になった場合に第1磁石および第2磁石が対向して引力が働くことでロッドの移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。 According to one embodiment of the present invention, in the magnetic damper, a first magnet is arranged on the inner circumferential surface of both axial ends of the cylinder, a second magnet is arranged on the outer circumferential surface of the axial center of the rod, and the rod is provided at a position where the second magnet faces the axial center of the cylinder in the initial position. When the relative displacement between the cylinder and the rod reaches or exceeds a predetermined value, the first magnet and the second magnet face each other and an attractive force acts, suppressing the movement of the rod. This simple configuration suppresses the deterioration of seismic isolation performance against earthquake motion assumed in the normal design, and is advantageous in exerting a damping force against earthquake motion that exceeds the assumption in the design.
また、第1磁石がシリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、第2磁石がロッドの外周面の全周にわたって設けられているように構成すると、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダとロッドとの相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。 In addition, if the first magnet is provided around the entire inner circumference of both ends of the cylinder, and the second magnet is provided around the entire outer circumference of the rod, this is advantageous in ensuring that the damping force is exerted only when earthquake motion occurs that exceeds the design assumptions and the relative displacement between the cylinder and the rod exceeds a predetermined value.
また、第1磁石および第2磁石を永久磁石で構成すると、磁気ダンパに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。 In addition, if the first magnet and the second magnet are made of permanent magnets, they generate magnetic force simply by being placed in the magnetic damper, which is advantageous in terms of reducing costs.
また、第1磁石および第2磁石のうち少なくとも一方を電磁石で構成し、電磁石に通電する制御部をさらに備える構成にすると、磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。 Furthermore, if at least one of the first magnet and the second magnet is configured as an electromagnet and further includes a control unit that energizes the electromagnet, the timing at which the magnetic force is generated can be adjusted, which is advantageous in improving convenience.
また、本発明の一実施の形態によれば、磁気ダンパにおいてシリンダの軸心方向の両端部の内周面およびロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に磁石が配置され、シリンダの軸心方向の両端部の内周面およびロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に導体が配置され、初期位置において、ロッドの中央部に配置された磁石または導体が、シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられており、シリンダとロッドの相対変位量が所定値以上になった場合に磁石および導体が対向し、導体に流れる渦電流と磁石の磁界との作用によって生じた抵抗力によりロッドの移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。 In addition, according to one embodiment of the present invention, in the magnetic damper, a magnet is arranged on one of the inner circumferential surface of both ends of the cylinder in the axial direction and the outer circumferential surface of the center of the rod in the axial direction, and a conductor is arranged on the other of the inner circumferential surface of both ends of the cylinder in the axial direction and the outer circumferential surface of the center of the rod in the axial direction. In the initial position, the magnet or conductor arranged in the center of the rod is provided in a position facing the center of the cylinder in the axial direction. When the relative displacement between the cylinder and the rod reaches or exceeds a predetermined value, the magnet and the conductor face each other, and the movement of the rod is suppressed by the resistance force generated by the action of the eddy current flowing in the conductor and the magnetic field of the magnet. This simple configuration suppresses the deterioration of seismic isolation performance against earthquake motion assumed in the normal design, and is advantageous in exerting a damping force against earthquake motion that exceeds the assumption in the design.
また、シリンダに配置された磁石または導体がシリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、ロッドに配置された磁石または導体がロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられているように構成すると、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダとロッドとの相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。 In addition, if the magnets or conductors arranged on the cylinder are arranged around the entire circumference of the inner surface of both ends of the cylinder, and the magnets or conductors arranged on the rod are arranged around the entire circumference of the outer surface of the center of the rod, this is advantageous in ensuring that damping force is exerted only when seismic motion occurs that exceeds the design assumptions and the relative displacement between the cylinder and the rod exceeds a predetermined value.
また、磁石を永久磁石で構成すると、磁気ダンパに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。 In addition, if the magnet is a permanent magnet, it generates magnetic force simply by being placed in the magnetic damper, which is advantageous in terms of reducing costs.
また、磁石を電磁石で構成し、電磁石に通電する制御部をさらに備える構成すると、磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。 Furthermore, if the magnet is an electromagnet and a control unit that energizes the electromagnet is further provided, the timing at which the magnetic force is generated can be adjusted, which is advantageous in improving convenience.
また、シリンダの軸心方向の一方の端部から突出したロッドの端部と、シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、それら取り付け部材のうちの一方の取り付け部材が上部構造体に連結され、他方の取り付け部材が下部構造体に連結されているように構成すると、設計での想定を超える地震動により上部構造体が下部構造体に対して変位を生じた場合に減衰力を発揮させる上で有利となる。 In addition, if mounting members are attached to the end of the rod protruding from one axial end of the cylinder and to the other axial end of the cylinder, and one of the mounting members is connected to the upper structure and the other is connected to the lower structure, this is advantageous in terms of exerting a damping force when the upper structure is displaced relative to the lower structure due to earthquake motion that exceeds the design assumptions.
また、取り付け部材がシリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で下部構造体と上部構造体にそれぞれ連結されるように構成すると、地震動により上部構造体が下部構造体に対して水平方向に移動した場合でも、磁気ダンパを水平方向に揺動させることができ、磁気ダンパの破損を回避する上で有利となる。 In addition, if the mounting members are connected to the lower structure and the upper structure in a state in which they can swing about an axis extending vertically perpendicular to the axial direction of the cylinder, the magnetic damper can be swung horizontally even if the upper structure moves horizontally relative to the lower structure due to seismic motion, which is advantageous in avoiding damage to the magnetic damper.
また、制御部により免震建物が振動した場合に電磁石に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。 In addition, if the control unit is configured to energize the electromagnet when the seismic isolation building vibrates, no electricity will be applied when no earthquake is occurring, which is advantageous in reducing costs.
また、ロッドが雄ねじ部を有し、シリンダの軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されるように構成すると、第1磁石および第2磁石の磁力に他の場所と比較して弱い場所があった場合でも、ロッドが回転しながら移動するため、周方向において均等に減衰力を発揮させる上で有利となる。 In addition, if the rod has a male threaded portion and is arranged so that it can reciprocate and rotate on the axis of the cylinder, and a female threaded member having a female threaded portion that can be screwed into the male threaded portion is arranged so that it cannot rotate, even if there is a place where the magnetic force of the first magnet and the second magnet is weaker than other places, the rod will move while rotating, which is advantageous in exerting a damping force evenly in the circumferential direction.
また、雄ねじ部は、ロッドの長手方向の少なくとも半部に設けられ、雌ねじ部材がシリンダの外面でロッドの半部が位置する端面壁に取り付けられているように構成すると、簡易な構成によってロッドが回転しながら移動できるという効果を奏する。 In addition, if the male threaded portion is provided on at least half of the longitudinal direction of the rod, and the female threaded member is attached to the end wall on the outer surface of the cylinder where half of the rod is located, this has the effect of allowing the rod to move while rotating with a simple configuration.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、免震建物は、下部構造体2(基礎)上で免震支持された上部構造体4(建物)であり、下部構造体2と上部構造体4との間に積層ゴム6と磁気ダンパ10Aが設置されている。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in Figure 1, a seismically isolated building is an upper structure 4 (building) supported in a seismic isolation manner on a lower structure 2 (foundation), and a laminated
積層ゴム6は、上部構造体4を支持しつつ、地震発生時には上部構造体4を水平方向に移動させることで、地震による地盤の揺れを上部構造体4に伝えにくくするアイソレータである。
図1の例では、アイソレータとして複数のゴム板と鋼板を交互に積み重ねた積層ゴムが用いられているが、この他にも、転がり支承や滑り支承等を利用したアイソレータであってもよい。
The laminated
In the example of FIG. 1, a laminated rubber is used as the isolator, in which multiple rubber plates and steel plates are alternately stacked. However, other isolators using rolling bearings, sliding bearings, etc. may also be used.
磁気ダンパ10Aは、地震発生時に積層ゴム6によって水平方向に変位する上部構造体4の揺れに対して、水平方向の減衰力を発揮させるものである。
本実施の形態では、磁気ダンパ10Aを下部構造体2としての基礎と、上部構造体4としての建物のとの鉛直方向の間に設置した例を示すが、建物の低層部と上層部との間など建物の各階層の間に設置してもよいし、建物と建物の外周部に設けられた基礎との間で水平方向に設置してもよい。
The
In this embodiment, an example is shown in which the
図2~4に示すように、磁気ダンパ10Aは、シリンダ12と、ロッド14と、第1磁石16と、第2磁石18と、一方の取り付け部材22と、他方の取り付け部材24とを備えている。
As shown in Figures 2 to 4, the
シリンダ12は、シリンダ12の内周面を構成する円筒状の筒状壁1202と、シリンダ12の軸心方向の両端を閉塞しロッド14が貫通された円板状の一対の端面壁1204,1206とで構成された金属製の容器である。
一対の端面壁1204,1206のうちの一方は、シリンダ12の一方の端部12Aを閉塞しており、他方は、シリンダ12の他方の端部12Bを閉塞する第2端面壁1206である。
The
One of the pair of
ロッド14は、シリンダ12の軸心上に往復移動可能に配置され、シリンダ12の両端部にある第1端面壁1204および第2端面壁1206からそれぞれ突出する金属製の棒状部材である。
ロッド14は、図1に示す初期位置において、ロッド14の軸方向の中央部がシリンダ12の軸心方向の中央部に位置する。
The
In the initial position shown in FIG. 1 , the center of the
第1磁石16は、シリンダ12の筒状壁1202の軸心方向の両端部の内周面に配置された永久磁石である。
第1磁石16は、筒状壁1202の両端部の内周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。
The
The
第2磁石18は、ロッド14の軸方向の中央部の外周面に配置された永久磁石である。
第2磁石18は、ロッド14の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。
The
The
本実施の形態では、第1磁石16および第2磁石18に引きつけ合う力(引力)を働かせることで、シリンダ12を貫通するロッド14の往復移動を抑制させるものであるため、第1磁石16の半径方向内側と第2磁石18の半径方向外側とは異なる磁極を有している。
具体的には、第1磁石16の半径方向内側がS極であれば第2磁石18の半径方向外側がN極であって、第1磁石16の半径方向内側がN極であれば第2磁石18の半径方向外側がS極となっている。
In this embodiment, the reciprocating movement of the
Specifically, if the radially inner side of the
一方の取り付け部材22および他方の取り付け部材24は、金属製であって、磁気ダンパ10Aの両端部12A、12Bにそれぞれ設けられている。
すなわち、一方の取り付け部材22は、シリンダ12の軸心方向の一方の端部12Aから突出したロッド14の一方の端部14Aに取り付けられ、他方の取り付け部材24は、シリンダ12の軸心方向の他方の端部12Bに位置する第2端面壁1206に取り付けられている。
The one mounting
That is, one mounting
図1に示すように、一方の取り付け部材22は、シリンダ12の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸4Bの周りに揺動可能な状態で上部構造体4に連結され、他方の取り付け部材24は、シリンダ12の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸2Bの周りに揺動可能な状態で下部構造体2に連結されている。
具体的には、例えば、一方の取り付け部材22は、取り付け孔2202に揺動可能に挿通された軸4Bが、上部構造体4の下部に取り付けられた保持部材4Aで支持されることで、取り付け孔2202の中心を通る軸周りに揺動可能な状態で上部構造体4に連結されている。
As shown in FIG. 1 , one mounting
Specifically, for example, one of the mounting
また、他方の取り付け部材24は、シリンダ12の軸心方向の他方の端部に位置する第2端面壁1206に取り付けられており、第2端面壁1206から軸心方向に突設された円筒部2402と、円筒部2402の端部に設けられた取り付け部2404とで構成されている。
円筒部2402は、ロッド14がX1方向に最大に移動した際にシリンダ12の第2端面壁1206から突出したロッド14が収容可能な長さを有して形成されている(図3参照)。
そして、他方の取り付け部材24は、取り付け部2404に設けられた取り付け孔2406に揺動可能に挿通された軸2Bが、下部構造体2の上部に取り付けられた保持部材2Aで支持されることで、取り付け孔2406の中心を通る軸周りに揺動可能な状態で下部構造体2に連結されている。
In addition, the other mounting
The
The other mounting
なお、本実施の形態では、一方の取り付け部材22が上部構造体4に連結され、他方の取り付け部材24が下部構造体2に連結されていたが、反対にして配置されていてもよい。すなわち、一方の取り付け部材22が下部構造体2に連結され、他方の取り付け部材24が上部構造体4に連結されるよう配置してもよい。
In this embodiment, one mounting
次に、磁気ダンパ10Aの動作について説明する。
ここで、本実施の形態では、通常の設計で想定する地震動が生じた場合に、ロッド14がシリンダ12に対して軸心方向に移動する相対変位量は長さL1未満となる。
また、設計での想定を超える地震動が生じた場合に、ロッド14がシリンダ12に対して軸心方向に移動する相対変位量は長さL1以上で長さL1+L2までとなる。
なお、図3は、磁気ダンパ10Aが最も縮んだ状態を示し、図4は、磁気ダンパ10Aが最も伸びた状態を示している。
Next, the operation of the
In this embodiment, when earthquake motion assumed in normal design occurs, the amount of relative axial displacement of
Furthermore, in the event of earthquake motion that exceeds the design assumption, the amount of relative axial displacement of the
3 shows the
まず、発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、上部構造体4がX1方向(図1参照)に移動すると、磁気ダンパ10Aは、ロッド14がシリンダ12に挿入されるX1方向へ押圧されてX1方向に移動するが、シリンダ12とロッド14の相対変位量は長さL1未満となる。
また、発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、上部構造体4がX2方向(図1参照)に移動すると、磁気ダンパ10Aは、ロッド14がシリンダ12から抜き出されるX2方向に引っ張られてX2方向に移動するが、同様に、シリンダ12とロッド14の相対変位量は長さL1未満となる。
このように、シリンダ12とロッド14の相対変位量が長さL1未満であった場合、第1磁石16と第2磁石18とが対向する位置にないことより、第1磁石16と第2磁石18との間で働く引力が、第1磁石16と第2磁石18とが対向する位置にある場合に働く引力と比較すると小さい。
したがって、第1磁石16および第2磁石18によってシリンダ12を貫通するロッド14の往復移動を抑制する力も小さくなるため、通常の設計で想定する地震動が生じた場合に、磁気ダンパ10Aによる減衰力はほぼ発揮されず免震建物の免震性能の低下が抑制される。
First, in the event of earthquake motion assumed in a normal design, which is considered to have a relatively high frequency and probability of occurrence, when the upper structure 4 moves in the X1 direction (see Figure 1), the
In addition, when earthquake motion occurs as assumed in normal designs, which is considered to have a relatively high frequency and probability of occurrence, when the upper structure 4 moves in the X2 direction (see Figure 1), the
In this way, when the relative displacement between the
Therefore, the force exerted by the
次に、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、上部構造体4がX1方向(図1参照)に移動すると、磁気ダンパ10Aは、ロッド14がシリンダ12に挿入されるX1方向へ押圧されてX1方向に移動し、シリンダ12とロッド14の相対変位量は長さL1以上となる。
また、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、上部構造体4がX2方向(図1参照)に移動すると、磁気ダンパ10Aは、ロッド14がシリンダ12から抜き出されるX2方向に引っ張られてX2方向に移動し、同様に、シリンダ12とロッド14の相対変位量は長さL1以上となる。
このように、シリンダ12とロッド14の相対変位量が長さL1以上になった場合、第1磁石16と第2磁石18とが対向する位置となり、第1磁石16と第2磁石18との間で引力が働く。
したがって、第1磁石16および第2磁石18によってシリンダ12を貫通するロッド14の往復移動を抑制し、設計での想定を超える地震動が生じた場合に、磁気ダンパ10Aによる減衰力を発揮させる。
Next, in the event of earthquake motion that exceeds the design assumptions, which is considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, when the upper structure 4 moves in the X1 direction (see Figure 1), the
In addition, if seismic motion occurs that exceeds the design assumptions, which are considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, when the upper structure 4 moves in the X2 direction (see Figure 1), the
In this way, when the relative displacement between the
Therefore, the
さらにロッド14がX1方向またはX2方向に移動し、シリンダ12とロッド14の相対変位量が長さL1以上となっても、第1磁石16と第2磁石18とは対向する位置関係が継続され、磁気ダンパ10Aによる減衰力を発揮させ続ける。
Even if the
そして、X1方向またはX2方向に移動していたロッド14がX2方向またはX1方向に戻り、シリンダ12とロッド14の相対変位量が所定値である長さL1未満になった場合、第1磁石16と第2磁石18とが対向する位置ではなくなり、磁気ダンパ10Aによる減衰力が発揮されなくなり、免震建物の免震性能が発揮されることになる。
Then, when the
つまり、地震動が発生して、シリンダ12とロッド14との相対変位量が大きくなればなるほど、第1磁石16と第2磁石18とが近づいていき、やがて対向する位置となる。
したがって、シリンダ12とロッド14との相対変位量が大きくなればなるほど、第1磁石16と第2磁石18との間に働く引力も大きくなっていく。
本実施の形態では、シリンダ12とロッド14の相対変位量が大きくなっても長さL1未満である場合は、第1磁石16と第2磁石18の間に働く引力が初期位置で働く引力より徐々に大きくなっていくが、ロッド14の往復移動を抑制するほどではない。
そして、シリンダ12とロッド14の相対変位量が長さL1以上になった場合は、第1磁石16と第2磁石18の間に働く力がさらに大きくなっていき、ロッド14の往復移動を抑制する。
また、シリンダ12とロッド14の相対変位量が再度長さL1未満になった場合は、第1磁石16と第2磁石18の間に働く力が小さくなっていき、ロッド14の往復移動を抑制しなくなる。
In other words, the greater the relative displacement between the
Therefore, the greater the amount of relative displacement between the
In this embodiment, when the amount of relative displacement between the
When the amount of relative displacement between the
Furthermore, when the relative displacement between the
このように、本実施の形態によれば、磁気ダンパ10Aにおいて第1磁石16がシリンダ12の軸心方向の両端部の内周面に配置され、第2磁石18がロッド14の軸方向の中央部の外周面に配置され、初期位置において第2磁石18がシリンダ12の軸心方向の中央部に対向する位置にロッド14が設けられており、シリンダ12とロッド14の相対変位量が所定値以上になった場合に第1磁石16および第2磁石18が対向して引力が働くことでロッド14の移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。
In this way, according to this embodiment, in the
また、第1磁石16がシリンダ12の両端部の内周面の全周にわたって設けられ、第2磁石18がロッド14の中央部の外周面の全周にわたって設けられているため、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダ12とロッド14との相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。
In addition, the
また、第1磁石16および第2磁石18が永久磁石で構成したことで、磁気ダンパ10Aに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。
In addition, since the
また、シリンダ12の軸心方向の一方の端部12Aから突出したロッド14の一方の端部14Aと、シリンダ12の軸心方向の他方の端部12Bにそれぞれ取り付け部材22、24が取り付けられ、一方の取り付け部材22が上部構造体4に連結され、他方の取り付け部材24が下部構造体2に連結されているため、設計での想定を超える地震動により上部構造体4が下部構造体2に対して変位を生じた場合に減衰力を発揮させる上で有利となる。
Mounting
また、一方の取り付け部材22および他方の取り付け部材24は、シリンダ12の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で、それぞれ下部構造体2と上部構造体4に連結されているため、地震動により上部構造体4が下部構造体2に対して水平でシリンダ12軸心方向と交差する方向に移動した場合でも、磁気ダンパ10Aが揺動できるため、磁気ダンパ10Aの破損を回避しつつ磁気ダンパ10Aを機能させることができる。
In addition, one mounting
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態の磁気ダンパ10Aでは、第1磁石16および第2磁石18が永久磁石であったのに対して、第2の実施の形態の磁気ダンパ10Bでは、第1磁石および第2磁石のうち少なくとも一方が電磁石で構成されている点が異なっている。
なお、以下の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同様な個所、部材に同一の符号を付してその説明を省略し、第1の実施の形態と異なった個所について重点的に説明する。
Second Embodiment
In the first embodiment of
In the following description of the embodiment, the same parts and members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and their description will be omitted, and the description will focus on the parts that are different from the first embodiment.
図5に示すように、本実施の形態の磁気ダンパ10Bは、シリンダ12と、ロッド14と、第1磁石26と、第2磁石28と、一方の取り付け部材22と、他方の取り付け部材24と、制御部100とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
第1磁石26は、シリンダ12の軸心方向の両端部の内周面に配置され、通電される(電流が流れる)ことによって磁力を発生させる電磁石である。
第1磁石26は、シリンダ12の両端部の内周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。
The
The
第2磁石28は、ロッド14の軸方向の中央部の外周面に配置された電磁石である。
第2磁石28は、ロッド14の中央部の外周面の全周にわたって均一幅および均一の厚さで設けられている。
The
The
制御部100は、電磁石である第1磁石26および第2磁石28への通電を制御する。
制御部100は、CPU、記憶部、インターフェース回路などを含むマイクロコンピュータを含んで構成されており、記憶部にはCPUが実行する制御プログラムが格納され、インターフェース回路を介して第1磁石26、第2磁石28、および振動センサ(不図示)が接続されている。
なお、本実施の形態では、免震建物に制御部100に接続された振動センサが設けられ、上部構造体4の振動量(例えば加速度)を検出することで免震建物の振動を検知する。
The control unit 100 controls the supply of electricity to the
The control unit 100 is configured to include a microcomputer including a CPU, a memory unit, an interface circuit, etc., and the memory unit stores a control program executed by the CPU, and the
In this embodiment, a vibration sensor connected to the control unit 100 is provided in the seismically isolated building, and the vibration of the seismically isolated building is detected by detecting the amount of vibration (e.g., acceleration) of the upper structure 4.
本実施の形態では、制御部100は、免震建物が振動した場合に第1磁石26および第2磁石28に通電する。
そして、制御部100により第1磁石26および第2磁石28が通電されたのち、振動センサの検知による上部構造体4の振動量によって免震建物の振動が停止したと判断され場合、制御部100は、第1磁石26および第2磁石28への通電を停止する。
In this embodiment, the control unit 100 applies electricity to the
Then, after the control unit 100 has energized the
本実施の形態の磁気ダンパ10Bの地震動が生じた際の動作については、第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、免震建物が振動した場合に第1磁石26および第2磁石28に通電する。
The operation of the
このように、本実施の形態によれば、第1磁石26および第2磁石28を電磁石とし、免震建物が振動した場合に制御部100により第1磁石26および第2磁石28を通電し、免震建物の振動が停止した場合に制御部100により第1磁石26および第2磁石28への通電を停止する。これにより、第1磁石26および第2磁石28に磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。
また、制御部100により免震建物が振動した場合に第1磁石26および第2磁石28に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。
また、第1の実施の形態と同様の部材および構成については、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。
Thus, according to this embodiment, the
Furthermore, if the control unit 100 is configured to pass current through the
Furthermore, the same members and configurations as those in the first embodiment provide the same effects as those in the first embodiment.
なお、本実施の形態では、第1磁石26および第2磁石28がともに電磁石である例を示したが、所定条件下で第1磁石26および第2磁石28の間で引力を働かせればよいため、第1磁石26および第2磁石28のうち少なくとも一方が電磁石で構成されていればよい。
すなわち、第1磁石26が電磁石で第2磁石28が永久磁石である構成、もしくは第1磁石26が永久磁石で第2磁石28が電磁石である構成としてもよい。この場合、電磁石で構成された磁石が通電されることで引力を働かせることができる。
In this embodiment, an example is shown in which the
That is, the
(第3の実施の形態)
第1の実施の形態の磁気ダンパ10Aでは、ロッド14がシリンダ12の一対の端面壁1204、1206に貫通されていたのに対して、第3の実施の形態の磁気ダンパ10Cでは、さらにロッド30が雄ねじ部3002を有し、その雄ねじ部3002に螺合可能な雌ねじ部3202を有する雌ねじ部材32が配置されている点が異なっている。
Third Embodiment
In the
図6に示すように、本実施の形態の磁気ダンパ10Cは、シリンダ12と、ロッド30と、第1磁石16と、第2磁石18と、一方の取り付け部材22と、他方の取り付け部材24と、雌ねじ部材32とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
ロッド30は、長手方向の一方の端部30A側の半部に雄ねじ部3002が設けられ、シリンダ12の軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置されている。
ロッド30は、シリンダ12の両端部にある第1端面壁1204および第2端面壁1206からそれぞれ突出する金属製の棒状部材であって、ロッド30の一方の端部30Aは、軸受け3004を介して一方の取り付け部材22に回転可能に支持され、また、第2端面壁1206でも回転可能に支持されている。
ロッド30は、第1の実施の形態と同様に、図1に示す初期位置において、ロッド30の軸方向の中央部の第2磁石18がシリンダ12の軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている。
The
The
As in the first embodiment, in the initial position shown in Figure 1, the
雌ねじ部材32は、ロッド30の雄ねじ部3002に螺合可能な雌ねじ部3202を有し、回転不能に配置されている。
雌ねじ部材32は、例えば、ボールねじで構成され、シリンダ12の外面でロッド30の半部が位置する端面壁、すなわちシリンダ12の一方の端部12Aにある第1端面壁1204の外面に取り付けられ、雌ねじ部3202の軸心とロッド30の軸心とが一致している。
The
The
このような本実施の形態の磁気ダンパ10Cは、ロッド30がシリンダ12に挿入されるX1方向へ押圧されてX1方向に移動する場合、雄ねじ部3002と雌ねじ部3202とによりロッド30は正転しながらX1方向に移動する。
また、磁気ダンパ10Cは、ロッド30がシリンダ12から抜き出されるX2方向に引っ張られてX1方向に移動する場合、雄ねじ部3002と雌ねじ部3202とによりロッド30は逆転しながらX2方向に移動する。
In the
In addition, in the
本実施の形態の磁気ダンパ10Cの地震動が生じた際の動作については、、第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、ロッド30がX1方向またはX2方向に移動するとき、回転しながら移動する。
The operation of the
このように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果に加え、以下の効果を奏する。
本実施の形態では、ロッド30が雄ねじ部3002を有し、シリンダ12の軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、雄ねじ部3002に螺合可能な雌ねじ部3202を有する雌ねじ部材32が回転不能に配置されている。このため、ロッド30が回転しながら移動するため、均等に減衰力を発揮させる上で有利となる。
また、雄ねじ部3002がロッド30の長手方向の一方の端部30A側の半部に設けられ、雌ねじ部材32がシリンダ12の外面でロッド30の半部が位置する第1端面壁1204に取り付けられている。このため、簡易な構成によってロッド30が回転しながら移動できるという効果を奏する。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the following effects are achieved.
In this embodiment, the
Further, the
本実施の形態では、ロッド30の一方の端部30Aの半部に雄ねじ部3002を有する構成としたが、ロッド30の一方の端部30Aから他方の端部30Bまで全て雄ねじ部3002を有する構成としてもよい。この場合、雌ねじ部材32をシリンダ12の他方の端部12Bにある第2端面1206壁の外面にも取り付けると、ロッド30を安定させて回転させる上で有利となる。
In this embodiment, the
また、本実施の形態では、雌ねじ部材32をシリンダ12の一方の端部12Aにある第1端面壁1204の外面に取り付けた構成としたが、第1端面壁1204の内周部に雌ねじ部3202を設け、第1端面壁1204に雌ねじ部材32の機能を備えた構成にしてもよい。これにより、部品を削減してコストの削減を図る上で有利となる。
In addition, in this embodiment, the
(第4の実施の形態)
第1の実施の形態の磁気ダンパ10Aでは、永久磁石である第2磁石18がロッド14の外周面に配置されていたのに対して、第4の実施の形態の磁気ダンパ10Dでは、導体48がロッド14の外周面に配置されて構成されている点が異なっている。
(Fourth embodiment)
In the
図7に示すように、導体48は、電気を通す銅板であって、ロッド14の軸方向の中央部の外周面に配置されている。
本実施の形態の導体48は、ロッド14の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。
As shown in FIG. 7, the
The
なお、本実施の形態では、導体48として銅板を用いた構成となっているが、電気を通すものであれば他の金属などを用いて構成してもよい。
また、本実施の形態では、永久磁石である第1磁石16がシリンダの内周面に設けられ、導体48がロッド14の外周面に設けられた例を示したが、導体がシリンダ12の内周面に設けられ永久磁石がロッド14の外周面に設けられた構成としてもよい。
In this embodiment, the
In addition, in this embodiment, an example is shown in which the
本実施の形態では、地震動が生じてシリンダ12に設けられた第1磁石16とロッド14に設けられた導体48とが対向する位置になると、第1磁石16と導体48の相対変位によって、導体48に電磁誘導による誘導起電力が生じて渦電流が流れる。この渦電流と第1磁石16の磁界とが作用して、第1磁石16と導体48との間には相対変位方向とは反対向きの抵抗力が生じ、この抵抗力が減衰力として作用する。
In this embodiment, when seismic motion occurs and the
本実施の形態の磁気ダンパ10Dの地震動が生じた際の動作については、第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、ロッド14の外周面に設けられた導体48と第1磁石16との間で抵抗力を生じさせる。
なお、図8は、磁気ダンパ10Dが最も縮んだ状態を示し、図9は、磁気ダンパ10Dが最も伸びた状態を示している。
The operation of the
FIG. 8 shows the
このように、本実施の形態によれば、磁気ダンパ10Dにおいてシリンダ12の軸心方向の両端部の内周面に永久磁石である第1磁石16が配置され、ロッド14の軸方向の中央部の外周面に導体48が配置され、初期位置において、ロッド14の中央部に配置された導体48が、シリンダ12の軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている。したがって、シリンダ12とロッド14の相対変位量が所定値以上になった場合に第1磁石16および導体48が対向し、導体48に流れる渦電流と第1磁石16の磁界との作用によって生じた抵抗力によりロッド14の移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。
Thus, according to this embodiment, the
また、第1磁石16がシリンダ12の両端部の内周面の全周にわたって設けられ、導体48がロッド14の中央部の外周面の全周にわたって設けられているため、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダ12とロッド14との相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。
In addition, the
また、第1磁石16が永久磁石で構成したことで、磁気ダンパ10Dに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。
In addition, since the
また、第1の実施の形態と同様の部材および構成については、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。 Furthermore, the same components and configurations as those in the first embodiment provide the same effects as those in the first embodiment.
なお、第4の実施の形態の磁気ダンパ10Dにおいても、第3の実施の形態の磁気ダンパ10Cと同様に、ロッド14に雄ねじ部を有し、その雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材をさらに配置し、ロッド14がX1方向またはX2方向に移動するとき、雄ねじ部と雌ねじ部を介して回転しながら移動する構成としてもよい。
In the
(第5の実施の形態)
第2の実施の形態の磁気ダンパ10Bでは、電磁石である第2磁石28がロッド14の外周面に配置されていたのに対して、第5の実施の形態の磁気ダンパ10Eでは、導体48がロッド14の外周面に配置されて構成されている点が異なっている。
Fifth embodiment
In the
図10に示すように、導体48は、第4の実施の形態と同様に、電気を通す銅板であって、ロッド14の軸方向の中央部の外周面に配置されている。
本実施の形態の導体58は、ロッド14の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。
As shown in FIG. 10, the
The conductor 58 in this embodiment is provided with a uniform width and thickness all around the outer circumferential surface of the central portion of the
また、本実施の形態では、電磁石である第1磁石26がシリンダの内周面に設けられ、導体48がロッド14の外周面に設けられた例を示したが、導体がシリンダ12の内周面に設けられ電磁石がロッド14の外周面に設けられた構成としてもよい。
In addition, in this embodiment, an example is shown in which the
制御部200は、電磁石である第1磁石26への通電を制御するものであり、第2の実施の形態と同様に構成され、インターフェース回路を介して第1磁石26に接続されている。
本実施の形態では、制御部200は、免震建物が振動した場合に第1磁石26に通電する。
そして、制御部200により第1磁石26が通電されたのち、振動センサの検知による上部構造体4の振動量によって免震建物の振動が停止したと判断され場合、制御部200は、第1磁石26への通電を停止する。
The
In this embodiment, the
Then, after the
本実施の形態では、地震動が生じて制御部200により第1磁石26が通電され、シリンダ12に設けられた第1磁石26とロッド14に設けられた導体48とが対向する位置になると、第1磁石26と導体48の相対変位によって、導体48に電磁誘導による誘導起電力が生じて渦電流が流れる。この渦電流と第1磁石26の磁界とが作用して、第1磁石26と導体48との間には相対変位方向とは反対向きの抵抗力が生じ、この抵抗力が減衰力として作用する。
In this embodiment, when seismic motion occurs and the
本実施の形態の磁気ダンパ10Eの地震動が生じた際の動作については、第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、免震建物が振動した場合に第1磁石26を通電する。
The operation of the
このように、本実施の形態によれば、第1磁石26を電磁石とし、免震建物が振動した場合に制御部200により第1磁石26を通電し、免震建物の振動が停止した場合に制御部200により第1磁石26への通電を停止する。これにより、第1磁石26に磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。
また、制御部200により免震建物が振動した場合に第1磁石26に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。
Thus, according to this embodiment, the
Furthermore, if the
また、第1の実施の形態と同様の部材および構成については、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。 Furthermore, the same components and configurations as those in the first embodiment provide the same effects as those in the first embodiment.
なお、第5の実施の形態の磁気ダンパ10Eにおいても、第3の実施の形態の磁気ダンパ10Cと同様に、ロッド14に雄ねじ部を有し、その雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材をさらに配置し、ロッド14がX1方向またはX2方向に移動するとき、雄ねじ部と雌ねじ部を介して回転しながら移動する構成としてもよい。
In the
2 下部構造体
2A 保持部材
4 上部構造体
4A 保持部材
6 積層ゴム
10A、10B、10C、10D、10E 磁気ダンパ
12 シリンダ
12A 一方の端部
12B 他方の端部
1202 筒状壁
1204 第1端面壁
1206 第2端面壁
14、30 ロッド
14A、30A 一方の端部
14B、30B 他方の端部
16、16A 第1磁石
18 第2磁石
22 一方の取り付け部材
2202 取り付け孔
24 他方の取り付け部材
2402 円筒部
2404 取り付け部
2406 取り付け孔
3002 雄ねじ部
32 雌ねじ部材
3002 雌ねじ部
3004 軸受け
48 導体
100 制御部
2 Lower structure 2A Holding member 4
Claims (13)
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置された第1磁石と、
前記ロッドの軸方向の中央部の外周面に配置された第2磁石と、を備え、
前記第1磁石の半径方向内側と前記第2磁石の半径方向外側とは異なる磁極を有し、
前記ロッドは、初期位置において、前記第2磁石が前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている、
ことを特徴とする磁気ダンパ。 A magnetic damper comprising: a cylinder; and a rod arranged on an axis of the cylinder so as to be capable of reciprocating motion and protruding from both ends of the cylinder,
A first magnet is disposed on an inner peripheral surface of both ends of the cylinder in an axial direction;
A second magnet is disposed on an outer circumferential surface of the rod at a central portion in the axial direction,
The first magnet has a magnetic pole different from that of the radially inner side and the radially outer side of the second magnet,
The rod is provided at a position where the second magnet faces a central portion of the cylinder in an axial direction in an initial position.
1. A magnetic damper comprising:
前記第2磁石は、前記中央部の外周面の全周にわたって設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載の磁気ダンパ。 The first magnet is provided around the entire inner circumferential surface of each end of the cylinder,
The second magnet is provided around the entire outer circumferential surface of the central portion.
2. The magnetic damper according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の磁気ダンパ。 The first magnet and the second magnet are permanent magnets.
3. The magnetic damper according to claim 1 or 2.
前記電磁石に通電する制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1または2記載の磁気ダンパ。 At least one of the first magnet and the second magnet is an electromagnet,
Further comprising a control unit that energizes the electromagnet.
3. The magnetic damper according to claim 1 or 2.
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面のみおよび前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に配置された磁石と、
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面のみおよび前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に配置された導体と、を備え、
前記ロッドは、初期位置において、前記ロッドの中央部に配置された前記磁石または前記導体が、前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている、
ことを特徴とする磁気ダンパ。 A magnetic damper comprising: a cylinder; and a rod arranged on an axis of the cylinder so as to be capable of reciprocating motion and protruding from both ends of the cylinder,
a magnet disposed only on the inner peripheral surface of each of both ends in the axial direction of the cylinder and on one of the outer peripheral surface of the central portion of the rod in the axial direction;
a conductor disposed only on the inner peripheral surfaces of both ends in the axial direction of the cylinder and on the outer peripheral surface of the central portion of the rod in the axial direction;
In the initial position, the magnet or the conductor arranged in the center of the rod is provided at a position facing the center of the cylinder in the axial direction.
1. A magnetic damper comprising:
前記ロッドに配置された前記磁石または前記導体は、前記ロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられている、
ことを特徴とする請求項5記載の磁気ダンパ。 The magnet or the conductor disposed in the cylinder is provided over the entire inner circumferential surface at both ends of the cylinder,
The magnet or the conductor disposed on the rod is provided around the entire outer circumferential surface of the central portion of the rod.
6. The magnetic damper according to claim 5.
ことを特徴とする請求項5または6記載の磁気ダンパ。 The magnet is a permanent magnet.
7. The magnetic damper according to claim 5 or 6.
前記電磁石に通電する制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項5または6記載の磁気ダンパ。 The magnet is an electromagnet,
Further comprising a control unit that energizes the electromagnet.
7. The magnetic damper according to claim 5 or 6.
前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、
それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は、前記上部構造体に連結され、
他方の前記取り付け部材は、前記下部構造体に連結されている、
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項記載の磁気ダンパ。 The magnetic damper is installed in a seismically isolated building that comprises an upper structure supported by a lower structure in a seismically isolated manner,
An attachment member is attached to an end of the rod protruding from one end of the cylinder in the axial direction and to the other end of the cylinder in the axial direction,
one of the mounting members is connected to the upper structure;
The other mounting member is connected to the lower structure.
9. The magnetic damper according to claim 1, wherein the magnetic damper is a magnetic material.
ことを特徴とする請求項9記載の磁気ダンパ。 The mounting member is connected to the lower structure and the upper structure in a state in which the mounting member can swing around an axis extending in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the cylinder.
10. The magnetic damper according to claim 9.
ことを特徴とする請求項4または請求項8を引用する請求項9または10記載の磁気ダンパ。 The control unit energizes the electromagnet when the seismic isolated building vibrates.
11. A magnetic damper according to claim 9 or 10 which cites claim 4 or claim 8.
前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されている、
ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一項記載の磁気ダンパ。 The rod has a male thread and is arranged to be reciprocable and rotatable on the axis of the cylinder;
A female screw member having a female screw portion that can be screwed into the male screw portion is arranged in a non-rotatable manner.
The magnetic damper according to any one of claims 1 to 11.
前記シリンダは、前記シリンダの内周面を構成する筒状壁と、前記シリンダの軸心方向の両端を閉塞し前記ロッドが貫通された一対の端面壁とを有し、
前記雌ねじ部材は、前記シリンダの外面で前記ロッドの半部が位置する前記端面壁に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項12記載の磁気ダンパ。 The male thread portion is provided on at least half of the rod in the longitudinal direction,
The cylinder has a cylindrical wall that constitutes an inner peripheral surface of the cylinder, and a pair of end walls that close both ends of the cylinder in an axial direction and through which the rod passes,
The female thread member is attached to the end wall where the half of the rod is located on the outer surface of the cylinder.
13. The magnetic damper according to claim 12.
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