TWI600846B - 旋轉慣性質量阻尼器 - Google Patents

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TWI600846B
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磯田和彦
山本康裕
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清水建設股份有限公司
凱威百股份有限公司
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Description

旋轉慣性質量阻尼器
本發明係有關於一種用以降低2個構件間產生的接近遠離方向的相對振動之旋轉慣性質量阻尼器。
本發明係基於2015年2月12日於日本申請之特願2015-025320主張優先權，並在此引用其內容。
過去，以旋轉慣性質量阻尼器而言，例如如專利文獻1所示，已知有一種裝置，係用以產生與阻尼器兩端的相對加速度成比例之反作用力，其構造為使用滾珠螺桿機構來獲得錘質量的數千倍之慣性質量效果。
專利文獻1所示之使用滾珠螺桿機構的旋轉慣性質量阻尼器係構成為具備有：滾珠螺桿，係在外周面形成有螺紋，並在貫通兩個構件中的其中一方的構件的狀態下配置；旋轉錘，係固定於該滾珠螺桿的前端部，並可以於其中一方的構件的外側與滾珠螺桿一起旋轉；滾珠螺帽，係螺栓於滾珠螺桿的中間部，可以在滾珠螺桿的軸方向相對位移，並固定於其中一方的構件；以及支承單元，係以旋轉自如且不能向軸方向位移之方式支撐滾珠螺桿的基端部，，並固定於另一方的構件。
此外，以使用前述滾珠螺桿的阻尼器之其他構造的旋轉慣性質量阻尼器而言，例如如專利文獻2所示，藉由包含汽缸(cylinder)及活塞的油壓機構將直動運動轉換成轉動運動，使旋轉錘旋轉。在專利文獻2中記載有一種振動抑制裝置，係構成為藉由在將汽缸內由活塞區隔區劃的一對油室予以分流(bypass)之流路中設置旋轉葉片並具備有內接其旋轉葉片之旋轉錘的構造，利用活塞的直動運動轉換成旋轉葉片的旋轉運動的機構，獲得旋轉錘所產生的慣性質量效果。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2008-196606號公報。
專利文獻2：日本特開2014-52066號公報。
然而，以往的旋轉慣性質量阻尼器有以下的問題。
亦即，在專利文獻1所示的旋轉慣性質量阻尼器中，雖然眾所皆知滾珠螺桿、滾珠螺帽以及承軸係用以將阻尼器的軸方向位移(直動運動)轉換成旋轉運動，然而使用昂貴的滾珠螺桿以及滾珠螺帽等之滾珠螺桿機構成為佔據阻尼器大半成本的核心零件，因而尋求降低成本。
另外，專利文獻2所示之使用油壓機構的構造，在低速時作動油會通過旋轉葉片的間隙，旋轉葉片不會旋轉，旋轉錘也不會旋轉。因此，有無法獲得充分的慣性質量效果之虞。
本發明乃是有鑑於上述問題點研創而成，其目的為提供一種低成本且從低速度到高速度時皆能發揮穩定的阻尼器性能之旋轉慣性質量阻尼器。
本發明為了達到解決上述問題之目的，採取了以下的態樣。
(1)本發明之一態樣之旋轉慣性質量阻尼器，係夾設於互相在接近遠離的方向相對位移的2個構件之間，並藉由各該2個構件之間產生之接近遠離方向的相對加速度產生力，該旋轉慣性質量阻尼器係具備有：汽缸，係連結於前述2個構件的其中一方，並封入有作動液體；活塞桿，係連結於前述2個構件的另一方，一部分進退自如地收容於前述汽缸內；活塞，係設置於前述活塞桿的活塞軸方向之中間部，並將前述汽缸區劃成2個液室；液壓馬達，係具有經由連結管分別連結至前述2個液室之旋轉軸；旋轉錘，係一體性地設置於前述液壓馬達的旋轉軸；以及衰減閥，係藉由作動液體發揮衰減力，並賦予與前述旋轉錘的慣性質量並列之衰減；前述液壓馬達的旋轉軸係透過前述活塞桿的進退移動從前述液室的任一方推出的作動液體的液壓來旋轉。
依據上述構造體之構件中的旋轉慣性質量阻尼器，在2個構件間接近遠離的方向產生相對振動，而活塞桿在汽缸內於活塞軸方向進退移動時，作動液體會流進連結汽缸內部的液室及液壓馬達的連結管中，液壓馬達的旋轉軸便會旋轉。藉此，旋轉錘會繞著旋轉軸旋轉，藉由旋轉錘賦予慣性質量。此時，因為通過衰減閥的作動液體會產生黏性阻力，因此可以透過衰減閥產生活塞軸方向的位移量，也就是產生與流通連結管的作動液體之速度成比例的衰減。
如此，在本發明中，可透過結合包含汽缸及活塞桿的傳統的油阻尼器與液壓馬達構成旋轉慣性質量阻尼器，因此便不需要昂貴的滾珠螺桿或承軸，得以謀求降低成本。
此外，在這情況下，可透過設置衰減閥，賦予和慣性質量並列之衰減。因此，便可以藉由調整衰減閥賦予任意的衰減係數，而得以設定出有效地降低響應之最佳衰減。
此外，前述旋轉慣性質量阻尼器中，因其結構具有剛性，與平常的油阻尼器同樣地，在地震後構成旋轉慣性質量阻尼器的所有部位都可以回歸到原本的位置。因此，即使是大地震之後的餘震等，受到複數次地震的情況下，旋轉慣性質量阻尼器內的活塞桿也不會往特定方向漂移(drift)，能保持初始的性能。另外，不會像使用滾珠螺桿的傳統阻尼器般由於殘留變形而減少滾珠螺桿的衝程，而能形成得以穩定發揮阻尼器性能的構成。
(2)在上述(1)記載之旋轉慣性質量阻尼器中，前述衰減閥也可以分別設置於前述連結管，且藉由前述衰減閥對流通前述連結管的作動液體產生黏性阻力。
在這情況下，可在連結汽缸之液室及液壓馬達的連結管的中途設置衰減閥，藉此賦予和慣性質量並列的衰減。因此，可透過調整衰減閥來賦予任意的衰減係數，而得以設定出有效地降低響應之最佳衰減。
(3)上述(1)或(2)記載之旋轉慣性質量阻尼器中，也可以設置有用以連結一對前述連結管彼此之分流管，且於一方的前述連結管產生一定以上的作動液體的速度時，該一方的連結管內的作動液體通過前述分流管向另一方的連結管流通。
在這情況下，通過連結管的作動液體的速度超過一定程度以上時，可以透過例如將衰減閥大幅開啟以使一部分的作動液體流動至分流管。藉此，可限制流入液壓馬達的流體量，防止旋轉軸過度的旋轉。
(4)上述(1)或(2)記載之旋轉慣性質量阻尼器中，亦可於前述活塞中設置有釋壓閥。
(5)上述(3)之旋轉慣性質量阻尼器中，亦可於前述活塞中設置有釋壓閥。
在這情況下，可透過在活塞設置釋壓閥，來抑制旋轉慣性質量阻尼器產生過大的負荷力。也就是不會像利用滑動的摩擦阻尼器一般因磨耗導致性能降低，而能形成能穩定發揮性能的故障保護(fail-safe)機構。
另外，在本發明的旋轉慣性質量阻尼器之液壓迴路中，液壓馬達及衰減閥雖然成串聯配置，但是在振動模型中，透過液壓馬達的慣性質量以及透過衰減閥之阻尼成並聯配置。進而，在液壓迴路中，與上述並聯排列之活塞內的釋壓閥係在振動模型中是與它們呈串聯配置。如此，可藉由在液壓迴路內安裝各種閥等，在振動模型中附加各種衰減及上限特性(限制器)。
依據本發明之態樣之旋轉慣性質量阻尼器，藉由使用液壓馬達，無需使用昂貴的滾珠螺桿及承軸，而能以低成本發揮從低速度到高速度都很穩定的阻尼器的性能。
1‧‧‧旋轉慣性質量阻尼器
2‧‧‧汽缸
3‧‧‧活塞桿
4‧‧‧活塞
4a‧‧‧第1端面
4b‧‧‧第2端面
4c‧‧‧連通路
5‧‧‧油壓馬達(液壓馬達)
6‧‧‧連結管
6A‧‧‧第1連結管
6B‧‧‧第2連結管
7‧‧‧衰減閥
7a‧‧‧衰減彈簧
8‧‧‧旋轉錘
11‧‧‧第1構件
12‧‧‧第2構件
21‧‧‧第1連結環
22‧‧‧端板
22a‧‧‧插入孔
31‧‧‧第2連結環
41‧‧‧釋壓閥
51‧‧‧旋轉軸
52‧‧‧連接口
61‧‧‧衰減流路
61a‧‧‧第1閥座
62‧‧‧回流流路
62a‧‧‧第2閥座
63、63A、63B‧‧‧分流管
63a‧‧‧第1連接口
63b‧‧‧第2連接口
71‧‧‧止回閥
71a‧‧‧止回閥用彈簧
E1‧‧‧流動方向
E2‧‧‧回流方向
R‧‧‧油室(液室)
R1‧‧‧第1油室
R2‧‧‧第2油室
L‧‧‧作動油
O‧‧‧活塞軸
Y‧‧‧接近遠離方向
圖1係局部剖視地顯示本發明實施方式的旋轉慣性質量阻尼器的構造之側視圖。
圖2係圖1所示之連結管之示意圖。
圖3係圖1所示之旋轉慣性質量阻尼器的振動模型之示意圖。
圖4係與顯示旋轉慣性質量阻尼器的一部分之圖2對應，並 顯示在通常時透過衰減閥的作動油的流動之示意圖。
圖5係與顯示旋轉慣性質量阻尼器的一部分之圖2對應，並顯示輸入過大時透過衰減閥的作動油的流動之示意圖。
以下依據圖式說明本發明實施方式之旋轉慣性質量阻尼器。
如圖1所示，本發明實施方式之旋轉慣性質量阻尼器1係構成為夾設在例如建築物的梁柱及地板，或是夾設在藉由彈簧等在彼此接近遠離的方向(以下稱為接近遠離方向Y)相對位移的2個第1構件11、第2構件12之間，並藉由該2個第1構件11、第2構件12間產生之接近遠離方向Y的相對加速度產生力。
旋轉慣性質量阻尼器1係具備有：汽缸2，係連結於2個第1構件11、第2構件12其中一方之第1構件11，並封入有作動油L(作動液體)；活塞桿3，係連結於另一方之第2構件12，一部分沿著汽缸軸方向進退(滑動)自如地收容於汽缸2內；活塞4，係設置於活塞桿3的活塞軸O方向之中間部，並將汽缸2區劃成2個油室R(第1油室R1、第2油室R2)(液室)；油壓馬達5(液壓馬達)，係具有經由連結管6(第1連結管6A、第2連結管6B)連結至第1油室R1及第2油室R2各者之旋轉軸51；衰減閥7，係分別設置於連結管6；以及旋轉錘8，係一體性地設置於油壓馬 達5的旋轉軸51。
汽缸2係密封之中空筒狀的殼體，在靠近第1構件11的端部設置有環狀之第1連結環(軸孔(clevis))21。汽缸2之軸方向兩側的端板22、22中各自形成有插入孔22a，該插入孔22a係分別可使活塞桿3沿著活塞軸O方向滑動地液密地插入。另外，於汽缸2中之靠近兩端板22、22之各自的周面連接有連結管6的一端。一對之第1連結管6A、第2連結管6B連通至第1油室R1、第2油室R2的任一方。
活塞桿3係可滑動地插通至形成於汽缸2兩端之一對的插入孔22a，並於從汽缸2中靠近第2構件12的端板22突出之端部設置有環狀之第2連結環(軸孔)31。
活塞桿4係成圓柱狀，並與活塞桿3同軸地一體化設置，並在接近遠離方向Y移動自如。靠近活塞4的直徑方向外側的外周緣係透過連接墊(packing)等液密地接觸至汽缸2的內面。亦即，汽缸2內係藉由活塞4劃分成靠近第1構件11的第1油室R1及靠近第2構件12之第2油室R2。
於活塞4形成有連通路4c，該連通路4c係連接與第1油室R1相接之第1端面4a及與第2油室R2相接之第2端面4b並連通第1油室R1及第2油室R2，且於連通路4c中間設置有釋壓閥41。
油壓馬達5中，旋轉軸51係透過藉由活塞桿3的進退移動自第1油室R1及第2油室R2之任一方推出的作動油L的油壓來旋轉。此時，藉由衰減閥7於流通連結管6的作動油L產生黏性阻力。
於油壓馬達5之旋轉軸51同軸且一體性地設置有略圓盤形狀的旋轉錘8，旋轉錘8可和旋轉軸51一起旋轉。
如圖2所示，於第1連結管6A、第2連結管6B設置有：衰減流路61，係設置有衰減閥7，並使油室R中的作動油L流入至油壓馬達5；以及回流流路62，係與衰減流路61並聯配置，並僅流通從油壓馬達5往油室R的單一方向(以下稱作回流方向E2)的作動油L。於回流流路62設置有止回閥71，該止回閥71係在對從油室R往油壓馬達5的方向(以下稱作流動方向E1)彈壓，並將回流流路62內部予以開閉。
並且，圖2(後述之圖4及圖5亦同)中，以流路(第1連結管6A、第2連結管6B)中的箭頭表示作動油L的流通方向。
如圖2所示，衰減閥7係構成為設置於衰減流路61，並藉由衰減彈簧7a的彈壓力對回流方向E2彈壓而將衰減流路61內部予以開閉。具體而言，於衰減流路61設置有第1閥座61a，衰減閥7係設置成在從油壓馬達5附近被彈壓的狀態下相對於第1閥座61a可液密地接近遠離。而且，衰減彈簧7a係設定成藉由在衰減流路 61內於流動方向E1流通之作動油L使衰減閥7開閥之適當的彈簧剛性。
也就是說，衰減閥7係在油室R中的作動油L向流動方向E1流通時便會開閥，向回流方向E2流通時便閉閥。而將流過衰減流路61的作動油L送進油壓馬達5時，旋轉軸51會向預定的方向旋轉。而且，旋轉軸51的旋轉方向係藉由通過連結至第1油室R1的第1連結管6A以及連結至第2油室R2的第2連結管6B之作動油L使油壓馬達5正反旋轉。
止回閥71係構成為藉由止回閥用彈簧71a的彈壓力對流動方向E1彈壓而將回流流路62內部予以開閉。於回流流路62設置有第2閥座62a，止回閥71係設置成在從油室R附近被彈壓的狀態下相對於第2閥座62a可液密地接近遠離。止回閥71係在作動油L向流動方向E1流動時便會閉閥，向回流方向E2流動時便會開閥。
此外，於各第1連結管6A、第2連結管6B設置有分流管63A、63B，該分流管63A、63B係連通各自的衰減流路61及另一方之連結管6彼此。在分流管63A、63B中之於衰減流路61附近開口之第1連接口63a係配置於在衰減閥7對抗衰減彈簧7a的彈壓力而開閥得比預定量還大時連通衰減流路61內部及分流管63A、63B內部的位置。另外，與第1連接口63a相對靠近之第2連接口63b係在另一方之連結管6(在圖2中為第2連結管6B)中連接於比衰減閥7 還靠近油室R的位置。因此，構成為第1連接口63a開口時，在流動方向E1流通之作動油L的一部分會流通至分流管63A、63B內部，並流入至另一方的連結管6附近，並輸送至連通至另一方的連結管6之油室R的內部。
如圖1所示，如此構成之旋轉慣性質量阻尼器1係構成為在上述2個第1構件11、第2構件12互相接近遠離時，相對於固定在一方的第1構件11之汽缸2，固定在另一方之第2構件12的活塞桿3在接近遠離方向Y(活塞軸O方向)直線運動，且對應藉由活塞4變化之第1油室R1、第2油室R2的體積之作動油L係流至旋轉驅動之油壓馬達5，藉由使旋轉軸51旋轉而進行旋轉運動，其中活塞桿3的直線運動係變換成旋轉軸51的旋轉運動。
接著，使用圖1等進一步詳細說明上述旋轉慣性質量阻尼器1。
若將汽缸2的內部剖面積設為A(cm2)時，阻尼器位移(活塞桿3及活塞4在活塞軸O方向的位移)為x時通過連結管6供給至油壓馬達5的作動油L之油量V0(cm3)係以V0=A‧x求出。因此，透過在設置於活塞桿3之活塞4設置釋壓閥41，成為不會產生過大的負重反作用力之故障保護機構。
而如上所述，本實施方式之旋轉慣性質量阻尼器1係透過在連結管6的中途設置衰減閥7並在油壓馬達5的旋轉軸51接合旋轉錘8，成為產生與流通連結管6的作動油L速度成比例之衰減的構造。
在此，以油壓馬達5而言，使用活塞型的油壓馬達，其構造係作動油L全部進入至馬達汽缸，低速時有良好的旋轉追隨性，因為可以將油壓設定在高壓故可緊湊化地對應大轉矩。
將油壓馬達5旋轉1次所需的油量(推入容積)設為Vcm3，將額定輸出轉矩設為T(N‧m)，將額定旋轉數設為n(每分鐘旋轉數：rpm)，將作動油的額定壓力設為p(MPa)，將汽缸2的內部剖面積設為Acm2，可得出表示阻尼器負荷力F(kN)之下列式(1)。
另外，油壓馬達5旋轉1次時的阻尼器位移x1係為下列式(2)。
此與傳統型之使用滾珠螺桿的旋轉慣性質量阻尼器中滾珠螺桿的導程(lead)尺寸Ld相當(Ld=x1)。
另外，額定旋轉數(相當於每60秒的值)時，其中的阻尼器速度xmax(cm/s)為下列式(3)。
於油壓馬達5的旋轉軸51安裝有旋轉慣性力矩Iθ(ton‧cm2)之旋轉錘8時的貫性質量Ψ係如下列式(4)。
藉此，成為產生與活塞桿3的移動加速度x(在x之上…)(=阻尼器兩端的相對加速度)相當之負荷力FΨ=Ψ‧x(在x之上…)的機構。
接著，使用圖1及圖2等詳細說明上述連結管6及衰減閥7。
本實施方式之旋轉慣性質量阻尼器1之中，為了使活塞桿3的前後移動的特性均勻化，衰減閥7係成組地使用讓作動油L只在回流方向E2通過之止回閥71以及產生與速度成比例的黏性阻力之衰減閥7，並將此設置於油壓馬達5的兩個端口(連接口52)。藉此，成為產生與活塞桿3的移動速度x(阻尼器速度)成比例的衰減力Fc=c‧x(c是衰減係數)。
由於衰減閥7及油壓馬達5在油壓迴路中串聯配置，因此阻 尼器負荷力(反作用力)F為透過旋轉錘8的慣性質量Ψ之FΨ(與相對加速度成比例)以及透過衰減係數c之Fc(與相對速度成比例)的和，以圖3所示之振動模型而言，慣性質量和衰減以並聯的形式表示。此外，在圖3中，一併顯示用以藉由設置在活塞桿3的釋壓閥41將負荷力設定上限之摩擦要素以及已考量過作動油L的剛性之彈簧要素。
另外，加入下述構造：在阻尼器速度x超過達到油壓馬達5的額定旋轉數之xmax時，作動油L流動至分流管63，而限制流入至油壓馬達5的油量。
藉此，得以抑制油壓馬達5超過額定旋轉數，並防止滑動部產生磨蝕，且即使輸入過大時也可以抑制旋轉數的增大。
在此，說明關於在第1連結管6A中第1油室R1的作動油L向流動方向E1流通的情況。圖4及圖5為對應圖2的圖，為了方便說明，省略一方的分流管63A。如圖4所示，在阻尼器速度為x≦xmax(平常時)的情況下，作動油L係使第1連結管6A之衰減流路61的衰減閥7開閥並通過衰減閥7流入至油壓馬達5。此時回流流路62的止回閥71會變成閉閥的狀態。接著，流入至油壓馬達5內部的作動油L係使第2連結管6B之回流流路62的止回閥71開閥並通過止回閥71回到汽缸2的第2油室R2內。此時，作動油L不會流至分流管63B。
另一方面，如圖5所示，在阻尼器速度為x>xmax(輸入過大時)的情況下，由於藉由x的增大衰減力Fc會變大，衰減閥7的衰減彈簧7a會壓縮，分流管63B的第1連接口63a會開口，因此作動油L會流動至分流管63B，而限制進入至油壓馬達5的油量。而且，這個構造是針對油壓馬達5的旋轉數的故障保護機構，與為了將阻尼器反作用力設定上限而在汽缸2內部的活塞桿3所設置的釋壓機構不同。
接著，依據圖式說明上述旋轉慣性質量阻尼器1的作用。
如圖1所示，本實施方式中，當在第1構件11及第2構件12之間於接近遠離方向Y產生相對振動且活塞桿3在汽缸2內於活塞軸O方向進退移動時，作動油L會流入至連結汽缸2內部的第1油室R1、第2油室R2及油壓馬達5的連結管6(第1連結管6A、第2連結管6B)中，油壓馬達5的旋轉軸51便會旋轉。藉此，旋轉錘8繞著旋轉軸51旋轉，藉由旋轉錘8賦予慣性質量。此時，由於在連結管6中途設置有衰減閥7而對通過衰減閥7的作動油L會產生黏性阻力，因此可以藉由衰減閥7產生與活塞4的活塞軸方向位移量成比例的衰減，也就是產生與流通連結管6的作動油L之速度成比例的衰減。
如此，在本實施方式中，因為可以透過組合相當於包含汽缸2及活塞4的傳統的油阻尼器的構造以及油壓馬達 5來構成旋轉慣性質量阻尼器1，所以不需要昂貴的滾珠螺桿或承軸，得以謀求降低成本。
此外，在本實施方式中，如圖2所示，可在用以連結汽缸2的第1油室R1、第2油室R2與油壓馬達5之連結管6的中途設置衰減閥7，藉此賦予在圖3所示的振動模型中和慣性質量並列之衰減。因此，可以藉由調整衰減閥7賦予任意的衰減係數，而得以賦予有效地降低響應之最佳衰減。
此外，本實施方式的旋轉慣性質量阻尼器1中，因與平常的油阻尼器同樣地具有結構剛性，因此在地震後構成旋轉慣性質量阻尼器的所有部位都可以回歸到原本的位置。因此，即使是大地震之後的餘震等受到複數次地震的情況下，旋轉慣性質量阻尼器1中的活塞桿3也不會往特定方向漂移，能保持初始的性能。
進而，與使用滾珠螺桿的傳統的阻尼器相比，不會因為殘留變形而減少滾珠螺桿的衝程，而能成為得以穩定發揮阻尼器性能的構造。
另外，本實施方式的旋轉慣性質量阻尼器1中，在通過連結管6的作動油L的速度超過一定程度以上時，可以透過將衰減閥7大幅開啟而使一部分的作動油L流動至分流管63。藉此，可限制流入至油壓馬達5的油量，而防止旋轉軸51過度的旋轉。
另外，本實施方式中，可透過在活塞4設置釋壓閥41，來抑制旋轉慣性質量阻尼器1產生過大的負荷力。也就是不會像利用滑動的摩擦阻尼器一般因磨耗導致性能降低，而成為能穩定發揮性能的故障保護機構。
另外，在本實施方式的旋轉慣性質量阻尼器1之油壓迴路中，雖然油壓馬達5及衰減閥7串聯配置，但是在振動模型中，透過油壓馬達5的慣性質量以及透過衰減閥7之衰減係並聯配置。再者，在油壓迴路中，與上述並聯排列之活塞3內的釋壓閥41係在振動模型中與它們串聯配置。如此，可在油壓迴路內安裝各種閥等，藉此對振動模型附加各種衰減及上限特性(限制器)等。
如上所述，在本實施方式之旋轉慣性質量阻尼器中，藉由使用油壓馬達5，無需使用昂貴的滾珠螺桿及承軸，而能以低成本發揮從低速度到高速度都很穩定的阻尼器的性能。
接下來，以下說明試算過上述實施方式之旋轉慣性質量阻尼器的具體數值之設計例。
此試算例中，採用圖1至圖3所示之旋轉慣性質量阻尼器1，以分流管63A、63B或釋壓閥41作動前的線形範圍為對象。
架構中使用與構造體接合之汽缸以及作為活塞之1500kN的抗震油阻尼器，油壓馬達及油阻尼器的作動油壓力設定為30MPa。在此，汽缸的外徑尺寸D1設定為310mm， 內部剖面積A設定為460cm2。
以油壓馬達而言，使用川崎重工業公司製造之M3X800(質量133kg)。另外，推入容積V為800cm3/rev、x1=V/A=1.74cm時旋轉1次。亦即導程尺寸Ld相當於17.4mm的滾珠螺桿。並且，阻尼器負荷力(反作用力)從F=30A/10變成1380kN。
並且，額定旋轉數n為1200rpm，阻尼器軸速度成為nx1/60=34.8cm/s=34.8kine。最大速度34.8kine、軸耐力係成為在1380kN下與導程尺寸Ld17.4mm的滾珠螺桿機構等效的裝置。
此外，在設置有直徑為500mm、厚度尺寸為400mm、質量m為0.62ton、旋轉慣性力矩Iθ為193ton‧cm2之旋轉錘8時的慣性質量Ψ係透過上述式(4)求得為2516ton(實際質量的4085倍)。
藉此，得以實現負荷力為1380kN、慣性質量為2500ton的旋轉慣性質量阻尼器。
在這情況下，由於能對應達至阻尼器速度為34.8kine，因此作為普通的制振裝置具有很充足的性能。
以上說明本發明之旋轉慣性質量阻尼器的實施方式，但本發明並不限於上述實施方式，在不脫離其精神的範圍內都可以適當地變更。
例如，在本實施方式中是於活塞4設置有釋壓閥41 的構成，但也可以省略釋壓閥41。
另外，本實施方式並不限制於設置有分流管63A、63B的構成，此分流管63A、63B也可以省略，也可以讓朝流動方向E1通過衰減流路61的所有的作動油L都流入至油壓馬達5。
另外，在本實施方式中，以衰減閥7而言，雖然採用藉由衰減彈簧7a的彈壓力而抵接到衰減流路61的第1閥座61a的閥構造，但並不限於此，也可以採用其他構成的閥構造。另外，關於止回閥71的構造亦同樣。
此外，雖然構成為在連結管6的衰減流路61中設置有衰減閥7，但也可以串聯配置複數個衰減閥，並調整衰減流路61整體的衰減係數。
另外，以本實施方式中採用的活塞型的油壓馬達而言，亦可採用其他像是將活塞以放射狀配置的徑向(radial)式馬達，或是以活塞軸及出力軸具有角度的方式所構成之斜軸式馬達等。
此外，汽缸2、活塞桿3、活塞4的形狀、尺寸等構成也可以配合阻尼器負荷力、設置位置等條件適當地設定。
而且，第1連結管6A、第2連結管6B相對於汽缸2的連接位置、長度尺寸、連結管中的衰減流路61、回流流路62的位置等構成也沒有特別限制，可以適當地設定。
此外，旋轉錘8的形狀、大小、材質等構成，只要接合在油壓馬達5的旋轉軸51即可，並沒有特別的限制。
另外，以阻尼器兩端的連結構件而言，也可以使用球形接頭(ball joint)等其他的接合手段來取代使用連結環(軸口)。
此外，只要在不脫離本發明精神的範圍內，上述實施方式中的構成要素可適當地置換成眾所周知的構成要素。
(產業利用性)
依據本發明的旋轉慣性質量阻尼器，藉由使用油壓馬達，無需使用昂貴的滾珠螺桿及承軸，可低成本地發揮從低速度到高速度都很穩定的阻尼器的性能。
1‧‧‧旋轉慣性質量阻尼器
2‧‧‧汽缸
3‧‧‧活塞桿
4‧‧‧活塞
4a‧‧‧第1端面
4b‧‧‧第2端面
4c‧‧‧連通路
5‧‧‧油壓馬達(液壓馬達)
6‧‧‧連結管
6A‧‧‧第1連結管
6B‧‧‧第2連結管
7‧‧‧衰減閥
8‧‧‧旋轉錘
11‧‧‧第1構件
12‧‧‧第2構件
21‧‧‧第1連結環
22‧‧‧端板
22a‧‧‧插入孔
31‧‧‧第2連結環
41‧‧‧釋壓閥
51‧‧‧旋轉軸
52‧‧‧連接口
E1‧‧‧流動方向
E2‧‧‧回流方向
R‧‧‧油室(液室)
R1‧‧‧第1油室
R2‧‧‧第2油室
L‧‧‧作動油
O‧‧‧活塞軸
Y‧‧‧接近遠離方向

Claims (4)

  1. 一種旋轉慣性質量阻尼器，係夾設於互相在接近遠離的方向相對位移的2個構件之間，並藉由該2個構件之間產生之接近遠離方向的相對加速度產生力，該旋轉慣性質量阻尼器係具備有：汽缸，係連結於前述2個構件的其中一方，並封入有作動液體；活塞桿，係連結於前述2個構件的另一方，一部分進退自如地收容於前述汽缸內；活塞，係設置於前述活塞桿的活塞軸方向之中間部，並將前述汽缸區劃成2個液室；液壓馬達，係具有經由連結管分別連結至前述2個液室之旋轉軸；旋轉錘，係一體性地設置於前述液壓馬達的旋轉軸；以及衰減閥，係藉由作動液體發揮衰減力，並賦予與前述旋轉錘的慣性質量並列之衰減；前述液壓馬達的旋轉軸係藉由前述活塞桿的進退移動從前述液室的任一方推出的作動液體的液壓來旋轉；藉由前述衰減閥對流通前述連結管的作動液體產生黏性阻力。
  2. 如請求項1所記載之旋轉慣性質量阻尼器，其中設置有用以連結一對前述連結管彼此之分流管； 於一方的前述連結管產生一定以上的作動液體的速度時，該一方的連結管內的作動液體係通過前述分流管向另一方的連結管流通。
  3. 如請求項1所記載之旋轉慣性質量阻尼器，其中於前述活塞設置有釋壓閥。
  4. 如請求項2所記載之旋轉慣性質量阻尼器，其中於前述活塞設置有釋壓閥。
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