JPH09229121A - Liquid damper - Google Patents

Liquid damper

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JPH09229121A
JPH09229121A JP6021796A JP6021796A JPH09229121A JP H09229121 A JPH09229121 A JP H09229121A JP 6021796 A JP6021796 A JP 6021796A JP 6021796 A JP6021796 A JP 6021796A JP H09229121 A JPH09229121 A JP H09229121A
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JP
Japan
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piston
cylinder
liquid
damper
resistance
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JP6021796A
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Japanese (ja)
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Shigeya Kawamata
重也 川股
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Individual
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the seal structure between a piston and a cylinder and supply a liquid damper at a low cost. SOLUTION: Each cylinder unit 10 is equipped with a rubber diaphragm 12 inside a cylinder 11, and the lower part serves as a liquid chamber 14. In this chamber, a working liquid A such as oil, water, etc., is accommodated, and liquid chambers 14 of two cylinders 11 are put in communication through a thin communication pipe. A small gap is reserved between the peripheral surface of the piston 17 and the inside surface of the cylinder 11, and on the diaphragm a high viscosity substance B is put so as to fill the gap without voids. The cylinder units 10 in a couple are arranged in a structure so that their pistons 17 make counter-movement in the push and pull in association with vibration of the structure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は建築等の大型構造物の
振動抑制に用いる液体ダンパーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid damper used for suppressing vibration of a large structure such as a building.

【0002】[0002]

【従来の技術】構造物の振動抑制には様々なタイプのダ
ンパーが用いられるが、その中でオイルダンパーなどの
液体ダンパーは、小型で抵抗力の大きいものが得られ、
速度に比例、あるいは非線形的に増大する減衰力が得ら
れるなどの利点がある。
2. Description of the Related Art Various types of dampers are used to suppress vibration of structures. Among them, liquid dampers such as oil dampers are small and have high resistance.
There is an advantage that a damping force that increases in proportion to the speed or nonlinearly can be obtained.

【0003】半面、液体を高い内圧によって狭いオリフ
ィスや細い管路に押し出すために、ピストンとシリンダ
ーの隙間に厳重なシール機構が必要となり、パッキング
や軸受の設置のためにきわめて精度の高い機械加工が要
求され、高価な装置となる。建築等の大型の構造物では
ダンパーの所要台数が多いため、液体ダンパーは費用が
嵩み、使用するのが実際上難しい。
On the other hand, in order to push the liquid into a narrow orifice or a narrow pipe by a high internal pressure, a strict sealing mechanism is required in the gap between the piston and the cylinder, and extremely precise machining is required for installing packing and bearings. Required and expensive equipment. Liquid dampers are expensive and practically difficult to use due to the large number of dampers required in large structures such as buildings.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この発明は液体ダンパ
ーにおけるピストンとシリンダーの間のシール構造を単
純化し、精密な機械加工を不要とすることにより、液体
ダンパーを低価格で供給できるようにすることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention simplifies the seal structure between a piston and a cylinder in a liquid damper and eliminates the need for precision machining, so that the liquid damper can be supplied at a low cost. With the goal.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の液体ダンパー
は、構造物の振動によってシリンダーが往復動するよう
に構造物に組み込まれるシリンダーユニットからなる。
このシリンダーユニットが1個か2個かによって単独型
ダンパーと連結型ダンパーがあり得る。
The liquid damper of the present invention comprises a cylinder unit incorporated in a structure so that the cylinder reciprocates due to the vibration of the structure.
There may be a single damper or a connected damper depending on whether the cylinder unit is one or two.

【0006】連結型ダンパーの場合は、2つのシリンダ
ーの内部は断面積を制限された流路(連結管)で連通し
ており、一方のピストンが押しのとき他方は引きになる
ように構造物に組み込まれる。単独型のダンパーの場合
は、作動流体貯槽を設け、ピストンがシリンダーに押し
込まれるとき、シリンダー内の作動液体が断面積を制限
された流路を通って作動液体貯槽に押し出され、ピスト
ンがシリンダーから後退するとき、作動液体貯槽内の作
動液体が断面積の大きな流路を通って該シリンダー内に
吸引されるよう構成される。
In the case of the connection type damper, the inside of the two cylinders communicates with each other through a flow passage (connection pipe) having a limited cross-sectional area, and when one piston pushes, the other pulls. Incorporated into. In the case of a stand-alone damper, a working fluid storage tank is provided, and when the piston is pushed into the cylinder, the working fluid in the cylinder is pushed out to the working fluid storage tank through the flow passage with a limited cross-sectional area, and the piston is pushed out of the cylinder. When retracted, the working liquid in the working liquid reservoir is configured to be sucked into the cylinder through the flow path having the large cross-sectional area.

【0007】この発明では、これら連結型または単独型
ダンパーのシリンダー内面とピストンの隙間に粘性物質
を充填してシールする。必要に応じて、粘性物質と作動
液体が混ざらないよう、ゴムなどで作った伸縮性の隔膜
で両者を仕切ることができる。
In the present invention, a viscous substance is filled in the gap between the inner surface of the cylinder and the piston of these linked or independent dampers for sealing. If necessary, the viscous substance and the working liquid can be separated from each other by a stretchable diaphragm made of rubber or the like so as not to mix with each other.

【0008】単独型ダンパーの場合、ピストンにスカー
トを設け、その中を作動液体貯槽として使用し、また、
ピストンから延びるピストン軸を中空に形成し、その中
を作動液体貯槽として使用すれば、全体がたいへんコン
パクトになり、使い易い。
In the case of a stand-alone damper, the skirt is provided on the piston and the skirt is used as a working liquid storage tank.
If the piston shaft extending from the piston is formed hollow and used as a working liquid storage tank, the whole becomes very compact and easy to use.

【0009】ピストンにストッパーを設け、ピストンが
過大に変位したとき、ストッパーがシリンダーに突き当
るようにすれば、構造物の過大変位を阻止することがで
きる。この場合、衝突面にはクッション材を設置して、
ストッパーとシリンダーの衝突による衝撃を緩和するよ
うにする。
If a stopper is provided on the piston and the stopper abuts against the cylinder when the piston is excessively displaced, excessive displacement of the structure can be prevented. In this case, install a cushion material on the collision surface,
Try to reduce the impact caused by the collision between the stopper and the cylinder.

【0010】[0010]

【作用】この発明のダンパーの作用を連結型のもので説
明すると、2個のシリンダーユニットのうち、第1のシ
リンダーユニットのピストンが押し、第2のユニットの
ピストンが引きの向きに移動する場合には、第1のシリ
ンダーユニットのピストンは液体室の作動液体を押し、
逆に第2のユニットのピストンは液体室の作動液体を吸
い上げるので、作動液体は連結管を通って第1のシリン
ダーから第2のシリンダーに移動する。
The operation of the damper according to the present invention will be described with reference to the connection type. When the piston of the first cylinder unit of the two cylinder units pushes and the piston of the second unit moves in the pulling direction. The piston of the first cylinder unit pushes the working liquid in the liquid chamber,
Conversely, the piston of the second unit sucks up the working liquid in the liquid chamber, so that the working liquid moves from the first cylinder to the second cylinder through the connecting pipe.

【0011】作動液体の移動にともなって細径の連結管
には液流抵抗が作用するから、第1のシリンダーには高
い正圧が、第2のシリンダーには大気圧以下の負圧が生
じる。シリンダーに発生する内圧は、ピストンに対して
押し・引きの抵抗力として作用する。
With the movement of the working liquid, a liquid flow resistance acts on the small-diameter connecting pipe, so that a high positive pressure is generated in the first cylinder and a negative pressure below atmospheric pressure is generated in the second cylinder. . The internal pressure generated in the cylinder acts as a pushing / pulling resistance force on the piston.

【0012】このとき、ピストンとシリンダー内面の隙
間の粘性物質には圧力が作用するが、粘性物質が高い粘
性抵抗を持っており、しかも、圧力が短時間に作用する
動圧であるために、隙間に充填された粘性物質はほとん
ど移動することがなく、シリンダー内圧は粘性物質によ
ってシールされる。
At this time, pressure acts on the viscous substance in the gap between the piston and the inner surface of the cylinder, but since the viscous substance has a high viscous resistance and the pressure is a dynamic pressure that acts in a short time, The viscous substance filled in the gap hardly moves, and the pressure inside the cylinder is sealed by the viscous substance.

【0013】一方、ピストンが中立位置から移動する
と、ピストンとシリンダーの隙間に充填された粘性物質
は、動的剪断変形を受けるから、材料の粘性により剪断
抵抗を発生し、ピストンには剪断による粘性抵抗力が作
用する。
On the other hand, when the piston moves from the neutral position, the viscous substance filled in the gap between the piston and the cylinder undergoes dynamic shear deformation, so that shear resistance is generated due to the viscosity of the material, and the viscous substance due to shearing is generated in the piston. Resistance acts.

【0014】構造物の振動にともなって、ピストンの変
位の向きが逆転すると、連結管内の液流の向きと粘性物
質の剪断変形の向きも逆転し、ピストンには上に説明し
たものと逆向きの抵抗が発生する。
When the displacement direction of the piston reverses due to the vibration of the structure, the direction of the liquid flow in the connecting pipe and the direction of the shear deformation of the viscous substance also reverse, and the piston is in the opposite direction to that described above. Resistance is generated.

【0015】このように、構造物が振動すると、各シリ
ンダーユニットには連結管内の振動流にともなう内圧抵
抗と、粘性物質の剪断変形にともなう粘性抵抗を加算し
た抵抗力が生じ、これが構造物に伝えられて振動減衰力
として作用する。
As described above, when the structure vibrates, a resistance force is generated in each cylinder unit, which is the sum of the internal pressure resistance due to the oscillating flow in the connecting pipe and the viscous resistance due to the shear deformation of the viscous substance. It is transmitted and acts as a vibration damping force.

【0016】連結管内の液流が高速になって乱流になる
と、抵抗は速度のほぼ1.75乗に比例して増大するから、
液体ダンパーの減衰力は、高周波で大振幅の振動に対し
て強力となるが、低周波で微小振幅の振動に対しては効
きが悪いと言う欠点がある。ところが、充填した粘性体
の剪断変形に基づく抵抗は、低周波、微小振幅の振動に
対して大きく、高周波振動に対して低くなる性質がある
から、粘性物質をシール材として用いることは、乱流域
での液体ダンパーの欠点を補うという副次的利益を生じ
ることになる。
When the liquid flow in the connecting pipe becomes high speed and becomes turbulent, the resistance increases in proportion to almost 1.75th power of the speed.
The damping force of the liquid damper is strong against high-frequency and large-amplitude vibrations, but has a drawback that it is ineffective against low-frequency and small-amplitude vibrations. However, the resistance due to the shear deformation of the filled viscous body is large for low-frequency and minute-amplitude vibrations and low for high-frequency vibrations. There will be a side benefit of making up for the shortcomings of liquid dampers in.

【0017】[0017]

【実施例】はじめに、2つのシリンダーユニットからな
る連結形ダンパーの実施例を説明する。図1に示すよう
に、各シリンダーユニット10は、シリンダー11の内
部にゴム製の隔膜12が張ってあり、その下が液体室1
4になっている。液体室には油、水などの作動液体Aが
入れられており、両シリンダー11の液体室14は細い
径の連結管15によって連通している。ピストン17の
外周とシリンダー11の内面はわずかな間隙を保ってお
り、その間隙を埋めるように、隔膜の上側に粘度の高い
粘性物質Bが隙間なく充填されている。粘性物質Bの表
面は、防塵のためゴム膜1で覆ってある。
EXAMPLE First, an example of a connection type damper composed of two cylinder units will be described. As shown in FIG. 1, in each cylinder unit 10, a rubber diaphragm 12 is stretched inside a cylinder 11, and the liquid chamber 1 is located below the diaphragm 12.
It is four. A working liquid A such as oil or water is contained in the liquid chamber, and the liquid chambers 14 of both cylinders 11 are connected by a connecting pipe 15 having a small diameter. A slight gap is maintained between the outer periphery of the piston 17 and the inner surface of the cylinder 11, and a viscous substance B having a high viscosity is filled in the upper side of the diaphragm so as to fill the gap. The surface of the viscous substance B is covered with a rubber film 1 to prevent dust.

【0018】これら2個一対のシリンダーユニット10
は構造物に組み込まれるが、その際、構造物の振動にと
もなってそれぞれのピストン17が押し・引き逆向きに
移動するように構造物に配置される。
A pair of these two cylinder units 10
Are incorporated in the structure, and at that time, the pistons 17 are arranged in the structure such that the respective pistons 17 push and pull in opposite directions in accordance with the vibration of the structure.

【0019】このダンパーの作用を図2を使って説明す
る。同図(a)に示すように、左側のシリンダーユニッ
トのピストン17が押し、右側のピストン17が引きの
向きに移動する場合には、左側のダンパーのピストン
は、ピストン下方の粘性物質Bとゴム隔膜12をそれぞ
れ介して液体室の作動液体Aを下方に押し、逆に右側の
シリンダーユニットはピストン下方の粘性物質とゴム隔
膜を介して液体室の作動液体を上方に吸い上げるので、
作動液体Aは連結管15を通って左のシリンダーから右
のシリンダーに移動する。作動液体の移動にともなって
細径の連結管15には液流抵抗が作用するから、左のシ
リンダーには高い正圧が、右のシリンダーには大気圧以
下の負圧が生じる。シリンダーに発生する内圧は、ピス
トンに対して押し・引きの抵抗力として作用する。
The operation of this damper will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7A, when the piston 17 of the left cylinder unit pushes and the right piston 17 moves in the pulling direction, the piston of the left damper moves the viscous substance B and the rubber below the piston. The working liquid A in the liquid chamber is pushed downward through the respective diaphragms 12, and conversely, the right cylinder unit sucks the working liquid in the liquid chamber upwards via the viscous substance below the piston and the rubber diaphragm.
The working liquid A moves from the left cylinder to the right cylinder through the connecting pipe 15. Along with the movement of the working liquid, liquid flow resistance acts on the small-diameter connecting pipe 15, so that a high positive pressure is generated in the left cylinder and a negative pressure below atmospheric pressure is generated in the right cylinder. The internal pressure generated in the cylinder acts as a pushing / pulling resistance force on the piston.

【0020】このとき、ピストン17とシリンダー11
内面の隙間の粘性物質Bには、図示のような圧力pが作
用するが、粘性物質Bが高い粘性抵抗を持っており、し
かも、圧力pが短時間に作用する動圧であるために、隙
間に充填された粘性物質はほとんど移動することがな
く、シリンダー内圧は粘性物質Bによってシールされ
る。
At this time, the piston 17 and the cylinder 11
The pressure p as shown in the figure acts on the viscous substance B in the gap on the inner surface, but since the viscous substance B has a high viscous resistance and the pressure p is a dynamic pressure that acts in a short time, The viscous substance filled in the gap hardly moves, and the internal pressure of the cylinder is sealed by the viscous substance B.

【0021】一方、ピストン17が中立位置から図1
(b)に示す位置まで移動すると、ピストンとシリンダ
ーの隙間に充填された粘性物質Bは、同図に示したよう
な動的剪断変形を受けるから、材料の粘性により剪断抵
抗を発生し、ピストンには図示のような剪断による粘性
抵抗力が作用する。
On the other hand, the piston 17 from the neutral position is shown in FIG.
When moving to the position shown in (b), the viscous substance B filled in the gap between the piston and the cylinder undergoes dynamic shear deformation as shown in the same figure, and therefore shear resistance is generated due to the viscosity of the material, and the piston A viscous resistance force due to shearing acts on the sheet.

【0022】構造物の振動にともなって、ピストンの変
位の向きが逆転すると、連結管内の液流の向きと粘性物
質の剪断変形の向きも逆転し、ピストンには上に説明し
たものと逆向きの抵抗が発生する。
When the direction of displacement of the piston is reversed due to the vibration of the structure, the direction of liquid flow in the connecting pipe and the direction of shear deformation of the viscous substance are also reversed, and the direction opposite to that described above is applied to the piston. Resistance is generated.

【0023】このように、構造物が振動すると、各シリ
ンダーユニットには連結管内の振動流にともなう内圧抵
抗と、粘性物質の剪断変形にともなう粘性抵抗を加算し
た抵抗力が生じ、これが構造物に伝えられて振動減衰力
として作用する。
When the structure vibrates in this way, a resistance force is generated in each cylinder unit, which is the sum of the internal pressure resistance due to the oscillating flow in the connecting pipe and the viscous resistance due to the shear deformation of the viscous substance. It is transmitted and acts as a vibration damping force.

【0024】ダンパーによる振動制御の対象がばね定数
の小さな柔構造物である場合には、振動によって生じる
構造物の変位が過大にならないように制限することが必
要である。このためには、本ダンパーでは、図1に示す
ように、ピストン軸17aにつば状のストッパー2を固
定し、ピストン17の下降量が過大になったとき、この
ストッパーがシリンダー11に衝突するようになってい
る。このようにピストンの移動距離を制限することで、
構造物の剛性を高め、構造物の過大変位を阻止すること
ができる。この場合、衝突面にはクッション材3を設置
して、ストッパー2とシリンダー11の衝突による衝撃
を緩和するようにする。
When the object of vibration control by the damper is a flexible structure having a small spring constant, it is necessary to limit displacement of the structure caused by vibration so as not to be excessive. To this end, in the present damper, as shown in FIG. 1, a flange-shaped stopper 2 is fixed to the piston shaft 17a so that when the piston 17 descends excessively, the stopper collides with the cylinder 11. It has become. By limiting the moving distance of the piston in this way,
It is possible to increase the rigidity of the structure and prevent excessive displacement of the structure. In this case, the cushion material 3 is installed on the collision surface so as to reduce the impact caused by the collision between the stopper 2 and the cylinder 11.

【0025】粘性物質Bの比重は作動液体Aの比重より
小さいのが普通であり、そのような場合、シリンダー内
で粘性物質が作動液体の中に沈み込むおそれがないの
で、ピストン室と液体室の間のゴム製の隔膜12は必ず
しも必要でない。しかし、ピストン室内の粘性物質Bの
中に小さな気泡が散在した場合、高圧の作動液体Aが気
泡を伝わって上昇し、大気中に噴出する現象が見られる
が、隔膜12があればこのような粘性材の噴出を防止で
きる。
The specific gravity of the viscous substance B is usually smaller than that of the working liquid A. In such a case, there is no possibility that the viscous substance will sink into the working liquid in the cylinder. The rubber septum 12 between them is not necessary. However, when small bubbles are scattered in the viscous substance B in the piston chamber, the high-pressure working liquid A rises along the bubbles and is ejected to the atmosphere. The ejection of viscous material can be prevented.

【0026】次に上述の連結型ダンパーの構造物への組
込について説明する。図3(a)は建築構造として用い
られる3層3スパンの剛節骨組を示したもので、符号5
は柱、符号6ははりである。骨組の中央スパンの各層
で、接点から左右に延びて中央部で対向する三角形のト
ラス8を架設する。図4は図3(a)IV部の拡大図であ
り、これで分るように、対向するトラスの先端部分に、
ダンパー取付用のブラケット9を形成し、一対のシリン
ダーユニット10を上下に取り付け、各ユニットの液体
室を連結管15でつなぐ。
Next, the assembling of the above-mentioned connection type damper into the structure will be described. FIG. 3 (a) shows a rigid frame with three layers and three spans, which is used as a building structure.
Is a pillar and reference numeral 6 is a beam. On each layer of the center span of the skeleton, a triangular truss 8 extending from the contact to the left and right and facing in the center is installed. FIG. 4 is an enlarged view of the IV part in FIG. 3 (a). As can be seen from this, at the tip of the opposing truss,
A damper mounting bracket 9 is formed, a pair of cylinder units 10 are mounted vertically, and a liquid chamber of each unit is connected by a connecting pipe 15.

【0027】骨組が横力Fを受けて図3(b)のように
右方向に変位するとき、三角形トラスの先端部には上の
ピストン17に引き、下のピストン17に押しの変位を
強制する相対変位が生じる。骨組が左方向に変位すると
きは、ピストンには上記と逆向きの変位が強制される。
したがって、骨組が地震や風によって水平に振動すると
き、上下のピストンは押し・引き交互に繰り返し変位す
るから、液体が連結管内を高速で振動し、シリンダー内
圧による抵抗力と、粘性体の剪断変形にともなう粘性抵
抗を生じて骨組に伝えられ、振動に体する減衰力として
作用する。
When the skeleton receives lateral force F and is displaced to the right as shown in FIG. 3 (b), the triangular truss tip is pulled by the upper piston 17 and the lower piston 17 is forced to be displaced. Relative displacement occurs. When the frame is displaced to the left, the piston is forced to move in the opposite direction.
Therefore, when the skeleton vibrates horizontally due to an earthquake or wind, the upper and lower pistons are repeatedly displaced by pushing and pulling alternately, the liquid vibrates at high speed in the connecting pipe, the resistance force due to the cylinder internal pressure and the shear deformation of the viscous body It is transmitted to the skeleton by viscous resistance, and acts as a damping force for vibration.

【0028】建築骨組では、階高Hに比べてスパン長L
が大きいのが普通である。そのためこの実施例のように
上下の接点から持ち出した三角形トラス先端にダンパー
を設置すると、ダンパーの変位ストロークが大きくな
り、かつ、ダンパーの抵抗力が骨組の水平方向の減衰力
として拡大されて伝えられる利点がある。
In the construction frame, the span length L is higher than the floor height H.
Is usually large. Therefore, if a damper is installed at the tip of the triangular truss taken out from the upper and lower contacts as in this embodiment, the displacement stroke of the damper is increased and the resistance force of the damper is transmitted as a horizontal damping force of the frame. There are advantages.

【0029】これを図5を使って説明する。同図(a)
に示すL=2Hの骨組が、同図(b)のように水平方向
にδの層間変位が生じた場合、左右の三角形トラス8は
互いに逆向きに回転し、先端にそれぞれ−δとδの鉛直
変位を生じ、合計2δの相対変位となるから、ダンパー
には層間変位の2倍のストロークを生じる。
This will be described with reference to FIG. FIG.
In the case of the L = 2H frame shown in Fig. 6, when the interlayer displacement of δ occurs in the horizontal direction as shown in Fig. 7B, the left and right triangular trusses 8 rotate in opposite directions, and the tips of -δ and δ respectively. Since the vertical displacement is generated and the total relative displacement is 2δ, the damper has a stroke twice as large as the interlayer displacement.

【0030】ダンパーの抵抗力をPとすると、同図
(c)に示すように、抵抗力Pは釣合条件から左右の柱
の剪断力Q=Pとして伝えられるから、層全体に対する
水平方向の抵抗力は2Q=2Pとなり、ダンパーの抵抗
力は2倍に拡大されて骨組の振動減衰力となる。
Assuming that the resistance force of the damper is P, the resistance force P is transmitted as the shearing force Q = P of the left and right columns from the balance condition, as shown in FIG. The resistance becomes 2Q = 2P, and the resistance of the damper is doubled to become the vibration damping force of the frame.

【0031】これに対し、同図(d)、(e)に示すよ
うに、左右の接点から上下方向に持ち出した三角形トラ
スにダンパーを設置した場合、層間変位δそのものがダ
ンパーのストロークとなる。この場合と比べると、本実
施例の構成においてはL=2Hのとき、ダンパーの抵抗
力が速度に比例するとすれば、4倍の効率で振動を減衰
させることができる。
On the other hand, as shown in (d) and (e) of the figure, when the damper is installed on the triangular truss which is taken out from the left and right contacts in the vertical direction, the interlayer displacement δ itself becomes the stroke of the damper. Compared with this case, in the configuration of the present embodiment, when L = 2H, if the resistance of the damper is proportional to the speed, the vibration can be damped with four times the efficiency.

【0032】次は単独型のダンパーの例である。図6に
示す単独型ダンパーは、図1の連結型ダンパーと同じ構
造のシリンダーユニット30を一つだけ有し、その外部
に液体貯槽38が併設されている。シリンダー31の液
体室34と液体貯槽38は細い径の放出管35(途中に
オリフィスを設けた管でもよい。)で連通する。これと
並行して両者を連通する太い吸込管36を設け、そのシ
リンダー側出口に逆止弁36aを取り付ける。
The following is an example of a stand-alone damper. The single type damper shown in FIG. 6 has only one cylinder unit 30 having the same structure as the connection type damper of FIG. 1, and a liquid storage tank 38 is provided side by side with the cylinder unit 30. The liquid chamber 34 of the cylinder 31 and the liquid storage tank 38 communicate with each other through a discharge pipe 35 having a small diameter (a pipe having an orifice in the middle may be used). In parallel with this, a thick suction pipe 36 that connects the two is provided, and a check valve 36a is attached to the cylinder side outlet thereof.

【0033】このダンパーは、構造物の振動にともなっ
て、ピストン37に押し、引きの交互の移動が生じるよ
うシリンダーユニット30を構造物に取り付ける。ピス
トン37が押し方向の移動をするとき、吸入管36の逆
止弁36aが閉じるから、液体は細い放出管35に押し
出されて、液流抵抗による内圧を生じると同時に、粘性
体Bの剪断抵抗が発生する。一方、ピストン37が引き
の方向に移動するときは、シリンダー内が負圧になって
逆止弁36aが開くから、作動液体は液体貯槽38から
大径の吸込管36を通ってシリンダー内に供給される。
この場合のダンパーの抵抗は、液流抵抗が小さく、ほぼ
粘性体のの剪断抵抗のみとなる。
The damper attaches the cylinder unit 30 to the structure so that the damper 37 pushes the piston 37 and alternately pulls the same as the structure vibrates. When the piston 37 moves in the pushing direction, the check valve 36a of the suction pipe 36 closes, so that the liquid is pushed out by the thin discharge pipe 35 to generate the internal pressure due to the liquid flow resistance, and at the same time, the shear resistance of the viscous body B is increased. Occurs. On the other hand, when the piston 37 moves in the pulling direction, the pressure inside the cylinder becomes negative and the check valve 36a opens, so that the working liquid is supplied from the liquid storage tank 38 into the cylinder through the suction pipe 36 having a large diameter. To be done.
In this case, the resistance of the damper is such that the liquid flow resistance is small, and is almost only the shear resistance of the viscous body.

【0034】このように、単独型のダンパーは押しの行
程で抵抗が大きく、引きの行程で小さいので、使用に当
たっては押し、引きの行程が同数のダンパーに発現する
ように構造物全体に分散配置する必要がある。また、柔
構造物に使用する場合に、ダンパーにストッパーの機能
を与えることができるのは、連結型の場合と同様であ
る。
As described above, since the single-type damper has a large resistance in the pushing stroke and a small resistance in the pulling stroke, it is dispersed in the entire structure so that the pushing and pulling strokes appear in the same number of dampers in use. There is a need to. Further, when used for a flexible structure, the damper can be provided with a stopper function, as in the case of the connection type.

【0035】図7は単独型ダンパーの他の実施例を示す
ものである。このものも1個のシリンダーユニット50
からなるが、ピストン57は、内部を液体貯槽58とし
て利用するため、上部を大気に開放しておく。ピストン
底板とシリンダー51の底の間に、軸方向に伸縮し、半
径方向にも変形可能な伸縮容器52を設け、その中を液
体室54として用いる。ピストン内の液体貯槽58と伸
縮容器52内の液体室54にそれぞれ作動液体Aを充填
し、両者の間を細い放出管55(またはオリフィス孔)
と、ピストン底板に設けた逆止弁56a付きの吸込口5
6によって二重に連通させる。ピストン57および伸縮
容器52とシリンダー51内面との隙間に粘性物質Bを
充填して内圧に対するシールとして利用する。
FIG. 7 shows another embodiment of the stand-alone damper. This one is also a cylinder unit 50
However, since the piston 57 uses the inside as the liquid storage tank 58, the upper portion is open to the atmosphere. Between the piston bottom plate and the bottom of the cylinder 51, an expansion / contraction container 52 that is expandable / contractible in the axial direction and also deformable in the radial direction is provided, and the inside thereof is used as a liquid chamber 54. The liquid storage tank 58 in the piston and the liquid chamber 54 in the expandable container 52 are respectively filled with the working liquid A, and a thin discharge pipe 55 (or an orifice hole) is provided between them.
And a suction port 5 with a check valve 56a provided on the piston bottom plate
Double communication is made by 6. The viscous substance B is filled in the gap between the piston 57 and the expansion / contraction container 52 and the inner surface of the cylinder 51, and is used as a seal against internal pressure.

【0036】このダンパーも構造物の振動にともなって
押し・引き交互の移動が生じるよう設置される。ピスト
ン57が押しの向きの移動をするとき、伸縮容器52に
正圧が生じて逆止弁56aが閉じるから、液体Aは細い
放出管55を通ってピストン内部の液体貯槽58に押し
出され、液流抵抗による内圧を生じると同様に、粘性体
の剪断変形にともなう粘性抵抗が発生する。
This damper is also installed so as to be alternately pushed and pulled with the vibration of the structure. When the piston 57 moves in the pushing direction, a positive pressure is generated in the expandable container 52 and the check valve 56a is closed, so that the liquid A is pushed out to the liquid storage tank 58 inside the piston through the thin discharge pipe 55, and Similarly to the generation of internal pressure due to flow resistance, viscous resistance occurs due to shear deformation of the viscous body.

【0037】一方、ピストンが引きの向きに移動すると
きは、伸縮容器内が負圧となって逆止弁が開くから、液
体はピストン内の液体貯槽から底板の吸込口56を通っ
て伸縮容器52に供給される。この場合のダンパーの抵
抗は、液流抵抗が小さく、ほぼ粘性物質の粘性抵抗のみ
となる。 このように、ピストンの往復運動にともなっ
て発生する液体の内圧と粘性物質の剪断抵抗を合成した
ダンパーの抵抗力が構造物に伝えられ、振動減衰力とし
て作用する。この単独型ダンパーは、液体貯槽がシリン
ダーユニットの外にないので、コンパクトに形成できる
利点がある。
On the other hand, when the piston moves in the pulling direction, the pressure inside the expansion container becomes negative and the check valve opens, so that the liquid flows from the liquid storage tank in the piston through the suction port 56 of the bottom plate to the expansion container. 52. In this case, the resistance of the damper is such that the liquid flow resistance is small, and is almost only the viscous resistance of the viscous substance. As described above, the resistance force of the damper, which is a combination of the internal pressure of the liquid and the shear resistance of the viscous substance, generated as the piston reciprocates, is transmitted to the structure and acts as a vibration damping force. This stand-alone damper has the advantage that it can be made compact because the liquid storage tank is not outside the cylinder unit.

【0038】図8も、一個のシリンダーユニット70か
らなる単独型ダンパーを示したものである。ピストン7
7にスカート77bを設け、スカートの中を液体室74
として使う。スカートの下端にはゴム隔膜72を設け、
これで作動流体Aと粘性物質Bを隔てる。ピストン77
から上に延びるピストン軸77aは中空に形成し、その
中を液体貯槽78として使用する。液体室74と液体貯
槽78の間は、細い放出管75(オリフィス孔でもよ
い。)と、逆止弁76a付きの吸込口76によって二重
に連通させる。ピストン77とシリンダー71内面との
隙間に粘性物質Bを充填する。
FIG. 8 also shows a stand-alone damper composed of one cylinder unit 70. Piston 7
7 is provided with a skirt 77b, and the liquid chamber 74 is placed inside the skirt.
To use as. A rubber diaphragm 72 is provided at the lower end of the skirt,
This separates the working fluid A and the viscous substance B. Piston 77
The piston shaft 77a extending upward from is formed hollow, and the inside thereof is used as a liquid storage tank 78. The liquid chamber 74 and the liquid storage tank 78 are doubly connected to each other by a thin discharge pipe 75 (or an orifice hole may be used) and a suction port 76 with a check valve 76a. The viscous substance B is filled in the gap between the piston 77 and the inner surface of the cylinder 71.

【0039】このダンパーも構造物の振動にともなって
押し・引き交互の移動が生じるよう設置される。ピスト
ン77が押しの向きの移動をするとき、ピストン内の液
体室74に正圧が生じて逆止弁76aが閉じるから、作
動液体Aは細い放出管75を通ってピストン上の液体貯
槽78に押し出され、液流抵抗による内圧を生じると同
時に、粘性体の剪断変形にともなう粘性抵抗が発生す
る。
This damper is also installed so as to be alternately pushed and pulled with the vibration of the structure. When the piston 77 moves in the pushing direction, a positive pressure is generated in the liquid chamber 74 in the piston and the check valve 76a is closed, so that the working liquid A passes through the thin discharge pipe 75 and is stored in the liquid storage tank 78 on the piston. At the same time as being extruded and generating internal pressure due to liquid flow resistance, viscous resistance due to shear deformation of the viscous body occurs.

【0040】一方、ピストンが引きの向きに移動すると
きは、ピストン内液体室74内が負圧となって逆止弁が
開くから、液体はピストン上の液体貯槽78から吸込口
76を通ってピストン内液体室74に供給される。この
場合のダンパーの抵抗は、液流抵抗が小さく、ほぼ粘性
物質の粘性抵抗のみとなる。この単独型ダンパーは、液
体貯槽がシリンダーユニットの外にないので、コンパク
トに形成できき、しかも、円筒伸縮容器(図7の符号5
2)のような複雑なものが不要であり、構造がシンプル
である。
On the other hand, when the piston moves in the pulling direction, the inside of the liquid chamber 74 in the piston becomes a negative pressure and the check valve opens, so that the liquid passes from the liquid storage tank 78 on the piston through the suction port 76. It is supplied to the liquid chamber 74 in the piston. In this case, the resistance of the damper is such that the liquid flow resistance is small, and is almost only the viscous resistance of the viscous substance. This stand-alone damper can be made compact because the liquid storage tank is not outside the cylinder unit, and moreover, it is a cylindrical expansion container (reference numeral 5 in FIG. 7).
It does not require complicated things like 2) and has a simple structure.

【0041】次に、これら単独型ダンパーを、私がすで
に提案した制振架構(はり制振骨組、特開平7−301
023号公報参照)に適用した場合について説明する。
図9(a)は建築構造に用いられる3層3スパンの鉄骨
造のはり制振骨組を示す。この骨組では、3スパンのは
り6のうち、中央スパンを除いた左右のスパンの各層の
はり6L、6Rは、中央部において、上下のフランジ6
aを残してウエブ6bを切り取り、開口部7を設けてあ
る。
Next, these stand-alone dampers are combined with the damping frame structure (beam damping frame, Japanese Patent Laid-Open No. 7-301) that I have already proposed.
No. 023 Publication) will be described.
FIG. 9 (a) shows a three-layer, three-span steel-framed beam damping frame used in a building structure. In this frame, the beams 6L and 6R of the left and right spans, excluding the central span, among the beams 6 of three spans, have upper and lower flanges 6 at the center.
The web 6b is cut away leaving a, and an opening 7 is provided.

【0042】図9(b)に示すように、このはり制振骨
組が横力Fによって右側に変位するとき、左スパンのは
り6Lと右スパンのはり6Rの中央開口部7は、フラン
ジ6aに著しい曲げ変形を生じ、図9(c)に示すよう
に、開口部7の左右両端に上下方向の相対変位が生じ
る。
As shown in FIG. 9B, when the beam damping frame is displaced to the right by the lateral force F, the central opening 7 of the beam 6L of the left span and the beam 6R of the right span is attached to the flange 6a. Remarkable bending deformation occurs, and as shown in FIG. 9C, relative displacement in the vertical direction occurs at the left and right ends of the opening 7.

【0043】はり6Lおよびはり6Rの各開口部7に、
図9(d)に示すように単独型ダンパーを組み込んでお
く。単独型ダンパーはどのタイプでもよいが、図9
(d)では図7のダンパーが組み込まれている。骨組が
右方に変位するとき、開口部7の両端の相対変位によ
り、ピストンがはり6Lでは引き、はり6Rでは押しの
向きで変位する。骨組が左方に変位するときは、それぞ
れのピストンが上記と逆の向きに変位する。
In the openings 7 of the beams 6L and 6R,
As shown in FIG. 9D, a stand-alone damper is incorporated. The stand-alone damper may be of any type, but Fig. 9
In (d), the damper of FIG. 7 is incorporated. When the skeleton is displaced to the right, the piston is pulled in the beam 6L and is pushed in the beam 6R due to the relative displacement of both ends of the opening 7. When the skeleton is displaced to the left, each piston is displaced in the opposite direction.

【0044】したがって、骨組が水平方向に振動すると
き、ダンパーのピストンには、押し・引きの往復運動が
生じ、放出管の液流抵抗に起因するシリンダー内圧と、
ピストン円筒周辺の粘性物質の剪断変形にともなう粘性
抵抗が骨組に対し振動減衰力として作用することにな
る。
Therefore, when the skeleton vibrates in the horizontal direction, the piston of the damper undergoes a reciprocating motion of pushing and pulling, and the cylinder internal pressure due to the liquid flow resistance of the discharge pipe,
The viscous resistance due to the shear deformation of the viscous substance around the piston cylinder acts on the frame as a vibration damping force.

【0045】単独型ダンパーにおいては、ピストンの押
し変位の行程で抵抗が大きく、引き行程で抵抗が小さい
という非対称性があるが、この実施例のように、同一方
向の骨組変位に対して押し位相のダンパーと引き位相の
ダンパーが同数となるようにダンパーを配置することに
よって、構造全体に対する減衰力を振動方向に無関係と
することができる。
In the stand-alone damper, there is an asymmetry that the resistance is large in the stroke of the push displacement of the piston, and the resistance is small in the stroke of the pull stroke. By arranging the dampers so that the same number of dampers and the dampers in the pulling phase are arranged, the damping force with respect to the entire structure can be made independent of the vibration direction.

【0046】図10は実大の3分の1に作製した連結型
のダンパーの加振試験体を表す。内径6cmのシリンダー
11の上部にピストン17が挿入されており、ゴム隔膜
12を隔てて粘性物質B(ブタン系高分子化合物、20℃
における粘度14万ポアズ)が、下部の液体室14に作
動液体Aとして水がそれぞれ封入してあり、上下シリン
ダーの液体室14は、内径2mm、長さ48cmの銅管15に
よって連通している。ピストン17とシリンダー11内
面との隙間は、最も狭いところで0.5mm、その上下近傍
で2mmである。
FIG. 10 shows an oscillating test body of a connection type damper manufactured to one third of the actual size. A piston 17 is inserted in the upper part of a cylinder 11 having an inner diameter of 6 cm, and a viscous substance B (butane-based polymer compound, 20 ° C., separated by a rubber septum 12).
Of which the viscosity is 140,000 poise) is filled with water as the working liquid A in the lower liquid chamber 14, and the upper and lower cylinder liquid chambers 14 are connected by a copper tube 15 having an inner diameter of 2 mm and a length of 48 cm. The clearance between the piston 17 and the inner surface of the cylinder 11 is 0.5 mm at the narrowest point and 2 mm near the top and bottom.

【0047】上下一対のシリンダーユニット90の上下
端を治具91に固定し、上下シリンダーユニット90の
間を貫通する形の加力枠92に両シリンダーユニットを
結合し、加力枠を油圧アクチュエータによって加振し、
両ユニットに押し引きが互いに逆向きの正弦波形の変位
を強制した。
The upper and lower ends of a pair of upper and lower cylinder units 90 are fixed to a jig 91, both the cylinder units are connected to a force frame 92 penetrating between the upper and lower cylinder units 90, and the force frames are hydraulically operated by a hydraulic actuator. Shake,
Pushing and pulling forced displacements of both units in opposite sine waveforms.

【0048】図11(a)は、ダンパーを0.5Hzの正弦
波で加振した場合のダンパーの抵抗力の履歴ループであ
る。図中の実線はダンパーの総抵抗力の履歴を示す。図
11(b)はこのときの上下シリンダーの内圧差の履歴
ループであり、連結管内の液流抵抗に対応する。内圧差
にシリンダー断面積を乗じた水圧抵抗力をダンパーの総
抵抗力から差し引くと粘性物質の剪断抵抗力が求められ
る。図11(a)の点線はこのようにして得られた粘性
物質の剪断抵抗力の履歴ループである。
FIG. 11A shows a hysteresis loop of the resistance force of the damper when the damper is vibrated with a sine wave of 0.5 Hz. The solid line in the figure shows the history of the total resistance of the damper. FIG. 11B is a hysteresis loop of the internal pressure difference between the upper and lower cylinders at this time, which corresponds to the liquid flow resistance in the connecting pipe. The shear resistance of the viscous substance can be obtained by subtracting the hydraulic resistance obtained by multiplying the internal pressure difference by the cylinder cross-sectional area from the total resistance of the damper. The dotted line in FIG. 11A is a hysteresis loop of the shear resistance force of the viscous substance thus obtained.

【0049】図12はピストンの加振振幅とダンパー抵
抗の最大値を水圧抵抗と粘性物質の抵抗の各成分に分け
て表示したものであり、図12(a)が0.5Hzで加振し
た場合で、図12(b)は2Hz加振の場合である。図に
見るように、粘性物質の抵抗は加振振動数に拘らずほぼ
一定の値を示し、変位振幅が増大すると抵抗の上昇傾向
が頭打ちとなるのに対して、水圧抵抗は変位振幅の増大
とともに非線形的に増大する。このことから、微小変位
領域での液体抵抗の不足を粘性物質の抵抗が補っている
ことが分る。また、水圧抵抗が、振動数が高い程、急勾
配で上昇するから、高周波の振動に対しても強い減衰力
を生じることがわかる。
FIG. 12 shows the vibration amplitude of the piston and the maximum value of the damper resistance separately for each component of the hydraulic resistance and the resistance of the viscous substance. When the vibration is applied at 0.5 Hz in FIG. 12 (a). Then, FIG. 12B shows a case of 2 Hz excitation. As shown in the figure, the resistance of the viscous substance shows an almost constant value regardless of the vibration frequency, and when the displacement amplitude increases, the rising tendency of the resistance reaches a peak, whereas the hydraulic resistance increases the displacement amplitude. And increases non-linearly. From this, it can be seen that the resistance of the viscous substance compensates for the lack of liquid resistance in the small displacement region. Further, it can be seen that the hydraulic resistance increases steeply as the frequency increases, so that a strong damping force is generated even with high-frequency vibration.

【0050】加振試験で測定されたシリンダーの最大内
圧は、2Hz加振、ピストン変位振幅2.9mmの場合で18.1kg
/cm2に達し、このときのダンパーの総抵抗力は600kgで
あった。本発明の粘性シールの方式が高い内圧に耐える
ことができ、十分な振動減衰力を発生させることがわか
る。
The maximum internal pressure of the cylinder measured in the vibration test is 18.1 kg when the vibration is 2 Hz and the piston displacement amplitude is 2.9 mm.
/ cm 2 was reached, and the total resistance of the damper at this time was 600 kg. It can be seen that the viscous seal system of the present invention can withstand a high internal pressure and generate a sufficient vibration damping force.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上に見るように、本発明の液体ダンパ
ーは、ピストンとシリンダーの間隙に粘性物質を充填し
たものであり、ピストンが動的に往復したとき、高い粘
性抵抗を持っている粘性物質はほとんど移動することが
なく、シリンダー内圧を粘性物質によってシールするこ
とができる。このように粘性物質を間に充填してシール
できるので、ピストンとシリンダーは従来のダンパーの
ように高精度に仕上げる必要がなく、製作が容易であ
り、安価に提供することができる効果がある。
As described above, the liquid damper of the present invention is one in which the gap between the piston and the cylinder is filled with a viscous substance, and when the piston dynamically reciprocates, the viscous liquid has a high viscous resistance. The substance hardly moves, and the pressure inside the cylinder can be sealed by the viscous substance. Since the viscous substance can be filled in and sealed in this way, the piston and the cylinder do not need to be finished with high precision as in a conventional damper, and they are easy to manufacture and can be provided at a low cost.

【0052】また、ピストンが動くと、ピストンとシリ
ンダーの隙間に充填された粘性物質は剪断変形を受ける
ので剪断抵抗を発生し、ピストンに剪断による粘性抵抗
力が作用する。したがって、構造物が振動すると、各シ
リンダーユニットには、作動液体が狭い流路内を往復動
するときに生ずる液流抵抗だけでなく、粘性物質が剪断
変形するときに生じる粘性抵抗も生じる。液流抵抗は高
周波で大振幅の振動のとき大きな値になるが、低周波で
微小振幅の振動に対しては小さいという性質があり、一
方、充填した粘性体の剪断変形に基づく抵抗は、低周
波、微小振幅の振動に対して大きく、高周波振動に対し
て低くなる性質がある。したがって、粘性物質をシール
材として用いることにより、作動液体の液流抵抗と粘性
物質の剪断抵抗が補い合って、広い周波数範囲で、微小
振幅から大振幅まで、強力な減衰力を発揮することがで
きる。
Further, when the piston moves, the viscous substance filled in the gap between the piston and the cylinder undergoes shear deformation, so that shear resistance is generated and viscous resistance force due to shear acts on the piston. Therefore, when the structure vibrates, not only the liquid flow resistance generated when the working liquid reciprocates in the narrow passage but also the viscous resistance generated when the viscous substance undergoes shear deformation is generated in each cylinder unit. The liquid flow resistance has a large value for high-frequency, large-amplitude vibrations, but it has the property of being small for low-frequency, small-amplitude vibrations.On the other hand, the resistance due to shear deformation of filled viscous bodies is It has a property that it is large for vibrations of high frequency and small amplitude and low for high frequency vibration. Therefore, by using a viscous substance as the sealing material, the flow resistance of the working liquid and the shearing resistance of the viscous substance complement each other, and a strong damping force can be exerted in a wide frequency range from a small amplitude to a large amplitude. .

【0053】なお、シリンダーユニット1個で構成され
る単独型ダンパーでは、ピストンにスカートを設けてそ
の中を作動液体貯槽として使用し、ピストンから延びる
ピストン軸も中空に形成し、その中を作動液体貯槽とし
て使えば、装置全体をたいへんコンパクトに形成するこ
とができる。
In a single type damper composed of one cylinder unit, the piston is provided with a skirt and the skirt is used as a working liquid storage tank, and the piston shaft extending from the piston is also formed in a hollow shape. If used as a storage tank, the entire device can be made very compact.

【0054】振動制御の対象がばね定数の小さな柔構造
物である場合は、ピストンにつば状のストッパーを設
け、ピストンが過大に変位したとき、つばがシリンダー
に衝突してそれ以上のピストン変位を抑制することによ
って、構造物の剛性を高め、構造物の過大変位を阻止す
ることができる。この場合、衝突面にクッション材を設
置すれば、ストッパーとシリンダーの衝突による衝撃を
緩和することができる。
When the object of vibration control is a flexible structure having a small spring constant, a flange-shaped stopper is provided on the piston, and when the piston is excessively displaced, the collar collides with the cylinder to prevent further piston displacement. By suppressing, the rigidity of the structure can be increased and excessive displacement of the structure can be prevented. In this case, if a cushion material is installed on the collision surface, the impact due to the collision between the stopper and the cylinder can be mitigated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 連結型ダンパーの、断面で示した構造図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional structural view of a connection type damper.

【図2】 連結型ダンパーの作用説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the connection type damper.

【図3】 連結型ダンパーを組み込んだ建築骨組の立面
図である
FIG. 3 is an elevational view of a building frame incorporating an articulated damper.

【図4】 図3のIV部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of an IV portion of FIG.

【図5】 三角トラスの効果を説明するための線図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of a triangular truss.

【図6】 単独型ダンパーの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a stand-alone damper.

【図7】 他の単独型ダンパーの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of another stand-alone damper.

【図8】 さらに別の単独型ダンパーの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of yet another stand-alone damper.

【図9】 単独型ダンパーを組み込んだ建築骨組の説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a building frame incorporating a stand-alone damper.

【図10】 加振試験体の、断面で示した説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory view showing a cross section of the vibration test body.

【図11】 ピストン変位とダンパー抵抗の関係を示し
た図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between piston displacement and damper resistance.

【図12】 変位振幅とダンパー抵抗の関係を示した図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between displacement amplitude and damper resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 作動流体 B 粘性物質 2 ストッパー 3 クッション材 10、30、50、70 シリンダーユニット 11、31、51、71 シリンダー 14、34、54、74 液体室 15 連結管 35、55、75 放出管 36、56、76 吸込管 17、37、57、77 ピストン 48、58、78 液体貯槽 A Working fluid B Viscous substance 2 Stopper 3 Cushion material 10, 30, 50, 70 Cylinder unit 11, 31, 51, 71 Cylinder 14, 34, 54, 74 Liquid chamber 15 Connection pipe 35, 55, 75 Discharge pipe 36, 56 , 76 Suction pipe 17, 37, 57, 77 Piston 48, 58, 78 Liquid storage tank

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年5月2日[Submission date] May 2, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】 粘性物質Bの比重は作動液体Aの比重よ
り小さいのが普通であり、そのような場合、シリンダー
内で粘性物質が作動液体の中に沈み込むおそれがないの
で、ピストン室と液体室の間のゴム製の隔膜12は必ず
しも必要でない。しかし、ピストン室内の粘性物質Bの
中に小さな気泡が散在した場合、高圧の作動液体Aが気
泡を伝わって上昇し、大気中に噴出する現象が見られる
が、隔膜12があればこのような作動液体の噴出を防止
できる。
The specific gravity of the viscous substance B is usually smaller than the specific gravity of the working liquid A. In such a case, there is no possibility that the viscous substance will sink into the working liquid in the cylinder. The rubber septum 12 between them is not necessary. However, when small bubbles are scattered in the viscous substance B in the piston chamber, the high-pressure working liquid A rises along the bubbles and is ejected to the atmosphere. It is possible to prevent ejection of the working liquid .

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Correction target item name] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0027】 骨組が横力Fを受けて図3(b)のよう
に右方向に変位するとき、三角形トラスの先端部には上
のピストン17に引き、下のピストン17に押しの変位
を強制する相対変位が生じる。骨組が左方向に変位する
ときは、ピストンには上記と逆向きの変位が強制され
る。したがって、骨組が地震や風によって水平に振動す
るとき、上下のピストンは押し・引き交互に繰り返し変
位するから、液体が連結管内を高速で振動し、シリンダ
ー内圧による抵抗力と、粘性体の剪断変形にともなう粘
性抵抗を生じて骨組に伝えられ、振動にする減衰力と
して作用する。
When the frame receives lateral force F and is displaced to the right as shown in FIG. 3 (b), the tip of the triangular truss is pulled by the upper piston 17, and the lower piston 17 is forced to be displaced. Relative displacement occurs. When the frame is displaced to the left, the piston is forced to move in the opposite direction. Therefore, when the skeleton vibrates horizontally due to an earthquake or wind, the upper and lower pistons are repeatedly displaced by pushing and pulling alternately. the viscous resistance due to occur transmitted to the framework, which acts as a damping force against the vibration.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Correction target item name] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0033】 このダンパーは、構造物の振動にともな
って、ピストン37に押し、引きの交互の移動が生じる
ようシリンダーユニット30を構造物に取り付ける。ピ
ストン37が押し方向の移動をするとき、吸入管36の
逆止弁36aが閉じるから、液体は細い放出管35に押
し出されて、液流抵抗による内圧を生じると同時に、粘
性体Bの剪断抵抗が発生する。一方、ピストン37が引
きの方向に移動するときは、シリンダー内が負圧になっ
て逆止弁36aが開くから、作動液体は液体貯槽38か
径の吸込管36を通ってシリンダー内に供給され
る。この場合のダンパーの抵抗は、液流抵抗が小さく、
ほぼ粘性体のの剪断抵抗のみとなる。
This damper attaches the cylinder unit 30 to the structure so that the damper 37 is pushed and pushed by the vibration of the structure so as to be alternately moved. When the piston 37 moves in the pushing direction, the check valve 36a of the suction pipe 36 closes, so that the liquid is pushed out by the thin discharge pipe 35 to generate the internal pressure due to the liquid flow resistance, and at the same time, the shear resistance of the viscous body B is increased. Occurs. Meanwhile, when the piston 37 moves in the direction of pull, since the cylinder check valve 36a and a negative pressure is opened, the working liquid is fed through the inlet pipe 36 of large diameter from the liquid reservoir 38 into the cylinder To be done. The resistance of the damper in this case has a small liquid flow resistance,
Almost only the shear resistance of a viscous body.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 [Figure 5]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造物の振動によってシリンダーの中を
ピストンが往復動するように、しかも、一方が押しのと
き他方は引きになるように構造物に組み込まれる2個一
対のシリンダーユニット(10)からなり、2つの該シ
リンダーの内部は断面積を制限された流路(15)で連
通しており、その中を作動流体(A)が往復動するよう
構成された液体ダンパーにおいて、該シリンダー内面と
該ピストンの隙間に粘性物質(B)を充填してシールし
たことを特徴とする液体ダンパー。
1. A pair of two cylinder units (10) incorporated in a structure such that the piston reciprocates in the cylinder due to the vibration of the structure, and when one is pushed, the other is pulled. In the liquid damper configured such that the insides of the two cylinders are communicated with each other through the flow path (15) having a restricted cross-sectional area, and the working fluid (A) reciprocates therein, And a liquid damper characterized in that a viscous substance (B) is filled in a gap between the piston and the piston and sealed.
【請求項2】 構造物の振動によってシリンダー(3
1、51、71)の中をピストン(37、57、77)
が往復動するように構造物に組み込まれるシリンダーユ
ニット(30、50、70)と、作動流体貯槽(38、
58、78)からなり、該ピストンが該シリンダーに押
し込まれるとき、該シリンダー内の作動液体(A)が断
面積を制限された流路(35、55、75)を通って該
作動液体貯槽に押し出され、該ピストンが該シリンダー
から後退するとき、該作動液体貯槽内の作動液体が断面
積の大きな流路(36、56、76)を通って該シリン
ダー内に吸引されるよう構成された液体ダンパーにおい
て、該シリンダー内面と該ピストンの隙間に粘性物質
(B)を充填してシールしたことを特徴とする液体ダン
パー。
2. The cylinder (3
Pistons (37, 57, 77) in 1, 51, 71)
And a working fluid storage tank (38,
58, 78), and when the piston is pushed into the cylinder, the working liquid (A) in the cylinder passes through the flow passages (35, 55, 75) having a limited cross-sectional area to the working liquid reservoir. A liquid configured to be pushed out and when the piston retracts from the cylinder, the working liquid in the working liquid reservoir is sucked into the cylinder through the flow passages (36, 56, 76) having a large cross-sectional area. In the damper, a viscous substance (B) is filled in a gap between the inner surface of the cylinder and the piston to seal the liquid damper.
【請求項3】 該ピストンにスカート(77b)を設け
て、その中を作動液体貯槽(74)として使用し、さら
に、該ピストンから延びるピストン軸を中空に形成し、
その中を作動液体貯槽(58)とて使用した請求項2に
記載の液体ダンパー。
3. A skirt (77b) is provided in the piston, the skirt is used as a working liquid storage tank (74), and a piston shaft extending from the piston is formed hollow.
The liquid damper according to claim 2, wherein the liquid damper is used as a working liquid storage tank (58).
【請求項4】 該ピストンにつば状のストッパー2を設
け、該ピストンが過大に変位したとき、該つばが該シリ
ンダーに衝突するようにし、衝突面にはクッション材3
を取り付けてなる請求項1、2、または3の液体ダンパ
ー。
4. A stopper 2 having a brim shape is provided on the piston so that when the piston is excessively displaced, the brim collides with the cylinder.
The liquid damper according to claim 1, 2 or 3, wherein the liquid damper is attached.
JP6021796A 1996-02-22 1996-02-22 Liquid damper Pending JPH09229121A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172816A (en) * 2011-02-24 2012-09-10 Kyb Co Ltd Shock absorber
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CN110552429A (en) * 2019-08-27 2019-12-10 天津大学 Self-balancing three-dimensional shock-isolation anti-swing device and method

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