JPH08270257A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキシリンダにより、パッシブ制御、ブ
レーキ作動を安定かつ確実に行う。 【構成】 建造物２に対して相対変位自在に支持される
可動マス１と、振動に応じてこの可動マスを駆動するア
クチュエータ６と、可動マスの変位に抵抗を与えるブレ
ーキシリンダ７と、このブレーキシリンダの左右の油室
１２と１３を連通する閉回路２０に介装した減衰弁２２
ａ，２２ｂと、この減衰弁に並列に設けた遮断弁１４
と、この閉回路の圧力が所定値以上になると作動油をリ
リーフするリリーフ弁１８と、減衰弁と遮断弁の開閉を
切換える制御手段３０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビル等の建造物の制振装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、風や地震等による建造物の揺れを
抑制するための制振装置として、実開平４−１１７９４
３号公報に開示されたものがある。

【０００３】これは、図３〜図５に示すように、構造物
２に固定した支持台３に、構造物２に対して水平に相対
変位する可動マス１を摺動部材４を介して支持し、この
可動マス１の中央部に位置して、互いに直交する方向に
配置した２つのアクチュエータ６を連結し、これらアク
チュエータ６は支持台５により建造物２に固定し、これ
らアクチュエータ６を建造物２に入力する振動に対応し
て駆動することにより、可動マス１を振動と逆方向に移
動させ、この駆動反力により建造物２の振動を減衰する
ようになっている。

【０００４】また、可動マス１と建造物２とを連結する
複数のブレーキシリンダ７を設け、これらブレーキシリ
ンダ７により可動マス１が限界ストローク付近に達した
ときなど、アクチュエータ６による駆動をやめると共
に、可動マス１の移動にブレーキをかけ、制振装置の損
傷を防止している。

【０００５】このため、ピストンロッド１０を介して可
動マス１に連結したブレーキシリンダ７は、ピストン９
により区画した左右の油室１２と１３が閉回路２０によ
り接続され、この閉回路２０の途中に遮断弁１４が介装
され、また閉回路２０を左右の放出チェック弁１７を介
してリリーフ弁１８によりタンク１６と接続する。

【０００６】遮断弁１４を閉じると、ブレーキシリンダ
７の左右の油室１２と１３の連通が遮断され、リリーフ
弁１８の設定圧に相当する圧力が発生し、この圧力に応
じた制動力で可動マス１の運動にブレーキをかけるので
ある。アクチュエータ６による駆動時には遮断弁１４を
開いておき、ブレーキシリンダ７が抵抗とならないよう
にする。

【０００７】なお、リリーフ弁１８から逃がした作動油
については、吸込チェック弁１５を介して閉回路２０に
吸い戻す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この制
振装置にあっては、ブレーキシリンダ７による制動時以
外には、可動マス１の運動に適度な減衰抵抗を付与し
て、その慣性反力により建造物２の振動を減衰するとい
うパッシブ制御を行うことができず、このため、アクチ
ュエータ６が故障したときなど、せっかくブレーキシリ
ンダ７がありながら、制振作動のためにこれを有効に働
かせることができない。

【０００９】また、ブレーキ作動時など遮断弁１４の開
閉により、ブレーキシリンダ７による制動力が大きく変
化するため、この開閉より可動マス１や建造物２に大き
な加速度が加わり、制振装置を損傷させる恐れもあっ
た。

【００１０】本発明はこのような問題を解決することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、建造物に
対して相対変位自在に支持される可動マスと、建造物の
振動に応じてこの可動マスを駆動するアクチュエータと
を備えた制振装置において、前記可動マスの変位に抵抗
を与えるブレーキシリンダと、このブレーキシリンダの
左右の油室を連通する閉回路に介装した減衰弁と、この
減衰弁に並列に設けた遮断弁と、この閉回路の圧力が所
定値以上になると作動油をリリーフするリリーフ弁と、
前記減衰弁と遮断弁の開閉を切換える制御手段とを備え
る。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、前記
減衰弁は互いに並列に複数の減衰弁が介装される。

【００１３】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記リリーフ弁は前記各油室に対してそれぞれリ
リーフ設定圧の異なるものが配置される。

【００１４】

【作用】第１の発明において、アクチュエータによる制
振動作中は、遮断弁を開いてブレーキシリンダの作動抵
抗が無いようにするか、あるいは、遮断弁を閉じ、減衰
弁を開いて、適度な減衰力を付与することにより、アク
チュエータが必要とする最大出力を低減する。

【００１５】次に、アクチュエータによる制振動作を停
止しているときには、遮断弁を閉じて減衰弁を開くこと
により、可動マスの変位に伴いブレーキシリンダから作
動油が移動し、減衰弁を通過するときに所定の減衰力が
発生し、この減衰力に応じて可動マスの動きをパッシブ
制御し、建造物の運動エネルギを消費することにより建
造物の振動を減衰する。

【００１６】また、可動マスの変位が過大な加振入力に
よりストロークエンドに達する恐れのあるときなど、減
衰弁も閉じることにより、作動油の流通は遮断される。
このため、ブレーキシリンダにはリリーフ弁の設定圧に
相当する大きな圧力が発生し、可動マスの運動にブレー
キをかけ、ストロークエンドに到達することより生じる
損傷等を未然に防止する。

【００１７】第２の発明では、パッシブ制御時に複数の
減衰弁を選択的に開くことにより、ブレーキシリンダの
発生する減衰特性を振動に対応して最適な状態に制御す
ることができる。

【００１８】第３の発明では、異なったリリーフ設定圧
としたリリーフ弁により、シリンダの作動方向によって
異なったブレーキ特性を付与できる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の実施例であり、ここにはブレ
ーキシリンダ７の油圧回路を示すが、ブレーキシリンダ
７と可動マス１との連結、並びに可動マス１を駆動する
アクチュエータ６については、図３、図４と同一の構成
のため、図示は省略することにする。

【００２０】ブレーキシリンダ７の閉回路２０には、遮
断弁１４と並列に、この実施例では２つの減衰弁２２
ａ，２２ｂが介装され、各減衰弁２２ａ，２２ｂには直
列にオリフィス２３ａ，２３ｂが設けられる。

【００２１】そして、これら遮断弁１４と、減衰弁２２
ａ，２２ｂの開閉を制御するためコントローラ３０が設
けられ、コントローラ３０はアクチュエータ６によるア
クティブ制御時には、遮断弁１４を開き、減衰弁２２
ａ，２２ｂを閉じ（ただし開いてもよい）、アクチュエ
ータ６の駆動を停止しているときのパッシブ制御時には
遮断弁１４を閉じ、減衰弁２２ａ，２２ｂを選択的に開
き、また、ブレーキ作動時には遮断弁１４と減衰弁２２
ａ，２２ｂを共に閉じる。

【００２２】なお、上記した減衰弁２２ａ，２２ｂとし
ては、発生減衰力を可変的に制御できる可変絞りを含む
ものであってもよい。

【００２３】以上のように構成され、その他、図３〜図
５と同一部位には同一符号を付し、次に作用を説明す
る。

【００２４】アクチュエータ６を作動させて可動マス１
を建造物２の揺れに対応して駆動し、アクティブ制御す
るときは、コントローラ３０は遮断弁１４を開き、この
ためブレーキシリンダ７の左右の油室１２と１３には自
由に作動油が流通し、ブレーキシリンダ７はアクチュエ
ータ６の作動に抵抗とはならない。

【００２５】なお、アクティブ制御の際にも遮断弁１４
を閉じ、減衰弁２２ａ，２２ｂを開くことにより、適度
な減衰力を与えることで、アクチュエータが必要とする
最大出力を低減でき、アクチュエータの小型化が図れ
る。

【００２６】これに対して、アクチュエータ６の作動を
停止し、可動マス１の動きにブレーキシリンダ７が抵抗
を付与しパッシブ制御するときは、遮断弁１４を閉じ、
減衰弁２２ａ，２２ｂを選択的に開く。つまり、大きな
減衰力を発生させるときは、例えば一方の減衰弁２２ａ
を開き、それよりも小さい減衰力を発生させるときは両
方の減衰弁２２ａ，２２ｂを開く。

【００２７】この状態では、ブレーキシリンダ７の左右
の油室１２と１３には、減衰弁２２ａ，２２ｂを経由し
て作動油が流通し、このときオリフィス２３ａ，２３ｂ
により減衰抵抗が発生し、ブレーキシリンダ７が可動マ
ス１の変位に抵抗を与え、建造物の運動エネルギを消費
することにより、建造物２の振動を減衰する。

【００２８】さらに、ブレーキ作動時には、遮断弁１４
を閉じると共に減衰弁２２ａ，２２ｂを閉じる。これに
より、ブレーキシリンダ７にはリリーフ弁１８の設定圧
に相当する圧力が発生し、この圧力に応じて可動マス１
の変位に大きな制動力が働く。

【００２９】このブレーキ作動は過大な加振入力の作用
時など、可動マス１２の動きが大きくなり、ストローク
エンドに達して構造物や制振装置自体を損傷する恐れの
あるときに実施され、可動マス１２の過大な変位に適正
な制動をかけられる。

【００３０】また、このように、ブレーキシリンダ７の
発生減衰力は、パッシブ制御時とブレーキ作動時、さら
に遮断弁１４の開放時とで段階的に制御できるので、こ
れらの切換時に可動マス２に大きな加速度がかかるを防
止でき、損傷などを確実に回避できる。

【００３１】次に他の実施例について説明する。図２の
実施例は、並列回路１５ａ，１５ｂについて、それぞれ
リリーフ通路２４ａ，２４ｂを設け、これらにリリーフ
弁２５ａ，２５ｂをそれぞれ介装し、これらリリーフ弁
２５ａ，２５ｂの設定圧を変化させるようにしたもので
ある。

【００３２】このようにすると、ブレーキ作動時にシリ
ンダ１１の作動方向によって異なったリリーフ圧とな
り、作動方向に応じて制動特性を変化させられる。

【００３３】また、シリンダ１１が両ロッドタイプでは
なく、受圧面積の異なる片ロッドタイプの場合には、シ
リンダ受圧面積比に応じてリリーフ弁２５ａ，２５ｂの
設定圧を変えることにより、シリンダ作動方向によら
ず、発生する制動力を同一にすることができる。

【００３４】なお、以上の実施例ではアクチュエータ６
として油圧シリンダを用いたが、電動モータとボールネ
ジなどの電動アクチュエータを備えることもできる。

【００３５】

【発明の効果】第１の発明によれば、アクチュエータに
よる制振動作中は遮断弁を開き、ブレーキシリンダが抵
抗とならないようにするが、アクチュエータの作動を停
止しているときは、遮断弁を閉じると共に減衰弁を開く
ことにより、可動マスの変位に対して減衰弁による減衰
力を発生させ、この減衰力に応じて可動マスの動きをパ
ッシブ制御し、建造物の運動エネルギを消費することに
より、建造物の振動を減衰できる。また、可動マスの変
位が過大な加振入力によりストロークエンドに達する恐
れのあるときなど、減衰弁も閉じることにより、ブレー
キシリンダにはリリーフ弁の設定圧に相当する大きな圧
力が発生し、可動マスの運動にブレーキをかけ、ストロ
ークエンドに到達することより生じる損傷等を未然に防
止できる。そして、ブレーキシリンダ作動時の発生減衰
力を、パッシブ制御時とブレーキ作動時、さらに遮断弁
の開放時とで段階的に制御できるので、これらの切換時
に可動マスに大きな加速度がかかるを防止でき、損傷な
どを確実に回避できる。

【００３６】第２の発明によれば、パッシブ制御時に複
数の減衰弁を選択的に開くことにより、ブレーキシリン
ダの発生する減衰特性を振動に対応して最適な状態に制
御することができる。

【００３７】第３の発明によれば、異なったリリーフ設
定圧としたリリーフ弁により、シリンダの作動方向によ
って異なったブレーキ特性を付与したり、あるいはブレ
ーキシリンダが片ロッドシリンダのときに、作動方向に
よらず同一のブレーキ特性を付与することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す油圧回路図であ
る。

【図２】第２の実施例の要部を示す油圧回路図である。

【図３】従来の制振装置の平面図である。

【図４】同じくその側面図である。

【図５】同じくその油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 可動マス ２ 建造物 ６ アクチュエータ ７ ブレーキシリンダ １４ 遮断弁 １８ リリーフ弁 ２０ 閉回路 ２２ａ，２２ｂ 減衰弁 ２３ａ，２３ｂ オリフィス ２５ａ，２５ｂ リリーフ弁 ３０ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物に対して相対変位自在に支持され
   る可動マスと、建造物の振動に応じてこの可動マスを駆
   動するアクチュエータとを備えた制振装置において、前
   記可動マスの変位に抵抗を与えるブレーキシリンダと、
   このブレーキシリンダの左右の油室を連通する閉回路に
   介装した減衰弁と、この減衰弁に並列に設けた遮断弁
   と、この閉回路の圧力が所定値以上になると作動油をリ
   リーフするリリーフ弁と、前記減衰弁と遮断弁の開閉を
   切換える制御手段とを備えることを特徴とする制振装
   置。
2. 【請求項２】 前記減衰弁は互いに並列に複数の減衰弁
   が介装される請求項１に記載の制振装置。
3. 【請求項３】 前記リリーフ弁は前記各油室に対してそ
   れぞれリリーフ設定圧の異なるものが配置される請求項
   １または２に記載の制振装置。