(57)【要約】【課題】制振装置全体を短尺化させ、且つ部品点数を減らしてコスト低減を図ることができると共にメンテナンス性に優れた内部構造を有する制振装置を提供する。【解決手段】隔壁体１３と、該隔壁体１３の両側に各々結合した２つのシリンダーチューブ１１ａ，１１ｂと、隔壁体１３内を貫通し且つ隔壁体１３内壁を摺動するピストンロッド１４と、該ピストンロッド１４の一端に設置した第１ピストン１４ａと、他端に設置した第２ピストン１７と、前記隔壁体１３と前記第１ピストン１４ａ及び第２ピストン１７との間に形成した第１油室Ａ及び第２油室Ｂと、前記隔壁体１３内部に設置した前記第１油室Ａと第２油室Ｂとを連通する油路１３ｂと、該油路１３ｂ間に介在する複数の減衰弁１９ａ，１９ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁体と、該隔壁体の両側に各々結合した２つのシリンダーチューブと、隔壁体内を貫通し且つ隔壁体内壁を摺動するピストンロッドと、該ピストンロッドの一端に設置した第１ピストンと、他端に設置した第２ピストンと、前記隔壁体と前記第１ピストン及び第２ピストンとの間に形成した第１油室及び第２油室と、前記隔壁体内部に設置した前記第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する複数の減衰弁とを有することを特徴とする隔壁型構造の制振装置。
【請求項２】
ピストンロッドの他端に設置した第２ピストン近傍にアキュムレータを設置したことを特徴とする請求項１に記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項３】
ピストンロッドに第１油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことを特徴とする請求項２に記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項４】
第２ピストンに第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことを特徴とする請求項２又は３に記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項５】
第１油室と第２油室とを連通する油路に第１油室又は第２油室への作動油の流入を遮断するための電磁開閉弁を設置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項６】
第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する減衰弁とを有するバルブブロックを隔壁体に結合したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項７】
隔壁体の近傍であって、シリンダーチューブの外部にアキュムレータを設置したことを特徴とする請求項１に記載の隔壁型構造の制振装置。
【請求項８】
隔壁体に第１油室及び第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置したことを特徴とする請求項７に記載の隔壁型構造の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、地震や風によって高層建築物等構造物が揺れた場合に、その揺れを短時間で減衰させ、収束させるための制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制振装置は、図５に示す構造となっており、シリンダーチューブ１は、左右のシリンダーヘッド２ａ，２ｂによって挟まれた空間に油室を形成し、この油室内にピストン３を設置することによって油室を油室Ａと油室Ｂの２つに分割している。
【０００３】
そして、ピストン３の両側にピストンロッド４ａ，４ｂを固定し、一方のピストンロッド４ｂの端部にブラケット５ｂを連結し、他方のピストンロッド４ａの内部にフリーピストン６ａの一端がスプリング６ｂによって付勢されたアキュムレータ６を内包する構成としている。
【０００４】
また、ピストン３の内部には、図６に示すように圧力減衰機構Ｖ１が設置されている。この圧力減衰機構Ｖ１は、例えば外力が作用して油室Ｂが圧縮されて、所定の圧力を超えると、減衰弁７ａが作動して油室Ｂの作動油は油室Ａに流れることとなる。反対に、油室Ａが圧縮されて、所定の圧力を超えると、減衰弁７ｂが作動して油室Ａの作動油は油室Ｂに流れることとなるのである。
【０００５】
さらに、一方のピストンロッド４ｂ内部のアキュムレータ６には前記圧力減衰機構Ｖ１と連通する油路４ｃが設置されていて、減衰器８の静止状態において油温が上昇し油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が膨張した場合には、余剰の作動油を油室Ａ，Ｂから絞り７ｃ，７ｄを介してアキュムレータの油室Ｃに排出できる。また、油温の降下によって油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が収縮した場合には、不足する作動油をアキュムレータの油室Ｃからチェック弁７ｅ，７ｆを介して補給することができるのである。
【０００６】
また、一方のシリンダーヘッド２ａにはブラケット５ａがボルト結合されていて、左右のブラケット５ａ，５ｂが構造物の柱や梁等に結合することによって風や地震で構造物が揺れた場合に制振効果を発揮させる制振装置１０となるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の構成では、両方のピストンロッド４ａ，４ｂは最低でもピストン３が移動するストローク分の長さが共に必要とされ、シリンダーヘッドも２ａ，２ｂの２つが必要とされる。また、一方のピストンロッド４ａはフリーピストン６ａの一端がスプリング６ｂによって付勢されたアキュムレータ６を内包させる必要があり、ピストンロッド４ａの内径を大径にすると強度低下を招くため、ピストンロッド４ａを長尺化することでアキュムレータの油室Ｃの容積を確保していた。
【０００８】
このことから、制振装置１０全体が長大とならざるを得ず、短尺化を希望するユーザーの要求を満足させるのは困難であった。更に部品点数が多くなることからコスト高になっていた。
【０００９】
また、地震等の瞬間的な揺れに対しては、制振装置の減衰特性を発生させて振動を減衰させる必要があるが、台風時等の継続的な長時間の揺れに対しては、敢えて減衰特性を発生させずに制振装置をロック状態としたい場合もあり、上記従来の構成では、これに対応することができなかった。
【００１０】
さらに、上記従来の構成では摺動するピストンに減衰弁を内蔵しているので、バルブ特性（減衰特性）の変更等にあたっては減衰装置全体を分解して減衰弁を交換する必要があることから作業工数が嵩み、メンテナンス性の悪いものであった。
【００１１】
本発明は上記点に鑑み、制振装置全体を短尺化させ、且つ部品点数を減らしてコスト低減を図ることができると共に、長時間等の揺れに対して減衰特性を発生させずにロック状態とすることができ、さらには、減衰装置全体を分解しなくとも減衰弁を交換することのできるメンテナンス性に優れた内部構造を有する制振装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、隔壁体と、該隔壁体の両側に各々結合した２つのシリンダーチューブと、隔壁体内を貫通し且つ隔壁体内壁を摺動するピストンロッドと、該ピストンロッドの一端に設置した第１ピストンと、他端に設置した第２ピストンと、前記隔壁体と前記第１ピストン及び第２ピストンとの間に形成した第１油室及び第２油室と、前記隔壁体内部に設置した前記第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する複数の減衰弁とを有することに特徴を有する。したがって、従来ピストン内部に設置していた圧力減衰機構を隔壁体内部に設置することでバルブ特性の変更等を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の隔壁型構造の制振装置について、ピストンロッドの他端に設置した第２ピストン近傍にアキュムレータを設置したことに特徴を有する。即ち、従来のピストンロッド内部ではないので、アキュムレータシリンダーの径をピストンロッドの径よりも大きくすることができるので、長手方向の寸法を長くしなくても所定の容積が確保でき、制振装置の短尺化を実現させることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の隔壁型構造の制振装置について、ピストンロッドに第１油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことに特徴を有する。従って、制振装置の内部構造を複雑にすることなく、制振装置の短尺化を実現させることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項２又は３の隔壁型構造の制振装置について、第２ピストンに第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことに特徴を有する。従って、請求項３の発明と同様にして、制振装置の内部構造を複雑にすることなく、制振装置の短尺化を実現させることができる。
【００１６】
請求項５の発明は、第１油室と第２油室とを連通する油路に第１油室又は第２油室への作動油の流入を遮断するための電磁開閉弁を設置したことに特徴を有する。
【００１７】
請求項６の発明は、第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する減衰弁とを有するバルブブロックを隔壁体に結合したことに特徴を有する。したがって、減衰弁の交換をする場合にはバルブブロックのみを取り外して行えばよく作業を容易にすることができる。
【００１８】
請求項７の発明は、隔壁体の近傍であって、シリンダーチューブの外部にアキュムレータを設置したことに特徴を有する。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、隔壁体に第１油室及び第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置したことに特徴を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る制振装置の全体を示す一部断面図である。制振装置２０は図面上、左右両端に設置している第１ブラケット１５ａ及び第２ブラケット１５ｂを介して、例えば、高層ビルの柱と梁の交叉部に固定された取付プレートに取付けられて地震等で揺れた場合に制振効果を発揮するのである。
【００２１】
次に、減衰器１８の内部構造について説明する。減衰器１８は、シリンダチューブ１１ａ，１１ｂが隔壁体１３の両側に各々固定されているものである。
【００２２】
この隔壁体１３は中央に貫通孔１３ａが穿孔されている。また、内部に後述する油室Ａと油室Ｂとを連絡する油路１３ｂを有し、その途中には後述する圧力減衰機構Ｖ２が設置されている。
【００２３】
そして、隔壁体１３の貫通孔１３ａに対して摺動自在にピストンロッド１４が設置されており、このピストンロッド１４の一端には第１ピストン１４ａが設置され、他端には第２ピストン１７が設置されているのである。
【００２４】
したがって、第１ピストン１４ａと第２ピストン１７とはシリンダーチューブ１１ａ，１１ｂの内壁に対して摺動自在に設置されているのである。
【００２５】
また、第１ピストン１４ａと隔壁体１３との間には油室Ａが形成され、第２ピストン１７ａと隔壁体１３との間には油室Ｂが形成されるのである。
【００２６】
尚、シリンダーチューブ１１ａの一端に結合する第１ブラケット１５ａには大気開放穴１５ｃが穿設されていて、第１ピストン１４ａと第１ブラケット１５ａとの間に形成される空間部Ｄが第１ピストン１４ａの移動で昇圧しないよう大気開放穴１５ａを介し大気を供給及び排気するようになっている。
【００２７】
上述のピストンロッド１４は内部に油路１４ｂが設置されていて、油室Ａとアキュムレータの油室Ｃとを連通している。また、この油路１４ｂには絞り１９ｃ及び油室Ｃから油室Ａへの流れのみを許容するチェック弁１９ｄが設置されている。
【００２８】
上記第２ピストン１７はシリンダーチューブ１１ｂの端部から突出するアキュムレータ１６を有し、このアキュムレータ１６の内部にはフリーピストン１６ａと、このフリーピストン１６ａの一端を付勢するばね１６ｂと、このばね１６ｂの一端を固定するばね座１６ｃとを有している。
【００２９】
また、第２ピストン１７の内部には油路１７ａが設置されていて、アキュムレータ１６の油室Ｃと油室Ｂとを連通している。さらに、この油路１７ａには絞り１９ｅ及び油室Ｃから油室Ｂへの流れのみを許容するチェック弁１９ｆが設置されている。尚、油室Ａ，Ｂ及びアキュムレータ１６の油室Ｃは所定の圧力で注入された作動油によって満たされているのである。
【００３０】
したがって、前述の油室Ａとアキュムレータ１６の油室Ｃとを連通している油路１４ｂの絞り１９ｃ及びチェック弁１９ｄと、上述のアキュムレータ１６の油室Ｃと油室Ｂとを連通している油路１７ａの絞り１９ｅ及びチェック弁１９ｆとによって、減衰器１８の油温が上昇し油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が膨張した場合には、余剰の作動油を絞り１９ｃ，１９ｅを介して油室Ａ，Ｂからアキュムレータ１６の油室Ｃに排出できる。また、油温の降下によって油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が収縮した場合には、不足する作動油をアキュムレータ１６の油室Ｃから絞り１９ｃ，１９ｅ及びチェック弁１９ｄ，１９ｆを介して補給することができるのである。
【００３１】
図２は隔壁体１３の内部に設置された圧力減衰機構Ｖ２を示す説明図である。油路１３ｂには油室Ａの圧力が所定の圧力を超えると開弁し、減衰力効果を奏しながら油室Ａの作動油を油室Ｂへ流出させる減衰弁１９ｂと油室Ｂの圧力が所定の圧力を超えると開弁し、減衰力効果を奏しながら油室Ｂの作動油を油室Ａに流出させる減衰弁１９ａを有している。
【００３２】
次に、図２及び図１を用いて構造物が揺れた場合の本発明に係る制振装置２０の作動について説明する。
【００３３】
例えば第１ブラケット１５ａと第２ブラケット１５ｂとの距離が縮む場合、即ち構造物に取付けられた両ブラケット１５ａ，１５ｂ間に圧縮力が働く場合について考察する。先ず、第２ブラケット１５ｂと連結する第２ピストン１７が油室Ｂを圧縮する方向に移動する。この場合に第１ピストン１４ａは第２ピストン１７ａの動きに連動して油室Ａを拡張する方向に移動する。
【００３４】
そして、この場合、油室Ｂの圧力が所定の圧力を超えると、隔壁体１３の油路１３ｂに設置された減衰弁１９ａが作動して減衰力を発生させながら、油室Ｂの作動油は油室Ａに流れることとなる。
【００３５】
反対に、第１ブラケット１５ａと第２ブラケット１５ｂとの距離が伸びる場合、即ち構造物に取付けられた両ブラケット１５ａ，１５ｂ間に引張力が働く場合について考察する。先ず、第２ブラケット１５ｂと連結する第２ピストン１７が油室Ｂを拡張する方向に移動する。この場合に第１ピストン１４ａは第２ピストン１７の動きに連動して油室Ａを圧縮する方向に移動する。
【００３６】
そして、油室Ａの圧力が所定の圧力を超えると、隔壁体１３の油路１４ｄに設置された減衰弁１９ｂが作動して減衰力を発生させながら、油室Ａの作動油は油室Ｂに流れることとなるのである。
【００３７】
尚、図面では説明上、一組の減衰弁１９ａ，１９ｂ及び油路１３ｂのみを示しているが、隔壁体１３の円周方向に沿って同様の油路及び減衰弁が複数設置される場合がある。
【００３８】
このように、本発明では隔壁体１３に減衰弁１９ａ，１９ｂを設置する構成としたことから外部からバルブ特性の変更等が容易に行える利点を有している。
【００３９】
図３は本発明に係る制振装置の他例を示す一部断面図であり、図４は図３のＶ３及びＶ４部分の構造を示す説明図である。
【００４０】
本発明の制振装置は、シリンダーチューブ１１ａ，１１ｂの略中央に位置する隔壁体１３を固定する構造となっているので、図１で示したように、隔壁体１３全体をシリンダーチューブ１１ａ．１１ｂ内に収容する必要は必ずしもなく、図３に示すように、隔壁体１３の外周部をシリンダーチューブ１１ａ，１１ｂから突出する構造としてもよいのである。このような構造にすれば、図４に示すように、アキュムレータ１６ｅをこの突出した部分に収容することができる。この、アキュムレータ１６ｅの内部には、フリーピストン１６ｆと、このフリーピストン１６ｆの一端を付勢するばね１６ｇと、このばね１６ｇの一端を固定するばね座１６ｈとを有している。そして、アキュムレータ１６ｅの油室Ｃは油路１３ｃを介して油室Ａ及び油室Ｂと連通しているのである。
【００４１】
そして、油温の上昇によって油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が膨張した場合には、余剰の作動油を絞り１９ｋ，１９ｌを介して油室Ａ，Ｂからアキュムレータ１６ｅの油室Ｃに排出するのである。また、油温の降下によって油室Ａ，Ｂ内の作動油体積が収縮した場合には、不足する作動油をアキュムレータ１６ｅの油室Ｃから絞り１９ｋ，１９ｌを介して油室Ａ，Ｂに補給するのである。
【００４２】
また、２箇所に電磁開閉弁２１ａ，２１ｂを設置することによって、台風等で長時間揺れている場合には減衰弁１９ｈ又は１９ｇ及びチェック弁１９ｉ，１９ｊを介して第１油室Ａ又は第２油室Ｂへ作動油を流出させるのを遮断し、減衰特性を発生させずにロックした状態とすることもできるのである。
【００４３】
さらに、Ｖ３に収容されている減衰弁１９ｇ，１９ｈをＶ４側に移せば、減衰特性を変更したい場合に、容易に減衰弁１９ｇ，１９ｈの交換を行うことができるようになるのである。
【００４４】
また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態をとるこができることは言うまでもない。図１に示した上記実施形態では第２ピストン１７とアキュムレータ１６とを一体型にしたものを示しているが、これに限定されるものではなく、別体のものを連結する構成としてもよい。また、図４に示したアキュムレータ１６ｅのように他の場所に設置することによって、第２ピストン１７に直接第２ブラケット１５ｂを連結する構成とすれば制振装置をさらに短尺化することができるのである。
【００４５】
さらに、図５に示すように、油室Ａ又は油室Ｂと連通する油路と、複数の減衰弁とを一体化したバルブブロック２２を作成し、これを隔壁体１３と結合する構成としてもよく、この構成ならば、さらに減衰弁交換の作業性を向上させることができる。
【００４６】
また、アキュムレータ１６ｉと絞り１６ｊ及びチェック弁１６ｋも同様にしてブロック体２３として、隔壁体１３と結合させる構成としてもよいものである。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、隔壁体と、該隔壁体の両側に各々結合した２つのシリンダーチューブと、隔壁体内を貫通し且つ隔壁体内壁を摺動するピストンロッドと、該ピストンロッドの一端に設置した第１ピストンと、他端に設置した第２ピストンと、前記隔壁体内部に設置した前記第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する複数の減衰弁とを有することに特徴を有するので、従来ピストン内部に設置していた圧力減衰機構を隔壁体内部に設置することでバルブ特性の変更等を容易に行うことができる。
【００４８】
請求項２の発明は、請求項１の隔壁型構造の制振装置について、ピストンロッドの他端に設置した第２ピストン近傍にアキュムレータを設置したことに特徴を有するので、アキュムレータシリンダーの径を大きくすることによって、アキュムレータ自体を短尺化でき、制振装置の短尺化も実現することができる。
【００４９】
請求項３の発明は、請求項２の隔壁型構造の制振装置について、ピストンロッドに第１油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことに特徴を有するので、制振装置の内部構造を複雑にすることなく、制振装置の短尺化を実現させることができる。
【００５０】
請求項４の発明は、請求項２又は３の隔壁型構造の制振装置について、第２ピストンには第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置し、該油路に絞り及びチェック弁を設置したことに特徴を有するので、請求項３の発明と同様にして、制振装置の内部構造を複雑にすることなく、制振装置の短尺化を実現させることができる。
【００５１】
請求項５の発明は、第１油室と第２油室とを連通する油路に第１油室又は第２油室への作動油の流入を遮断するための電磁開閉弁を設置したことに特徴を有するので、制振装置の減衰特性を発生させたくない場合に有効である。
【００５２】
請求項６の発明は、第１油室と第２油室とを連通する油路と、該油路間に介在する減衰弁とを有するバルブブロックを隔壁体に結合したことに特徴を有するので、減衰弁を交換する場合にはバルブブロックのみを取り外して行えばよく、作業性を向上させることができるのである。
【００５３】
請求項７の発明は、隔壁体の近傍であって、シリンダーチューブの外部にアキュムレータを設置したことに特徴を有するので、制振装置をさらに短尺化することができる。
【００５４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、隔壁体に第１油室及び第２油室とアキュムレータとを連通する油路を設置したことに特徴を有するので、アキュムレータは、隔壁体に結合することのみで、その機能を果たすことができ、制振装置の組立作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制振装置の全体を示す一部断面図である。
【図２】本発明に係る制振装置の圧力減衰機構を示す説明図である。
【図３】本発明に係る制振装置の他例を示す一部断面図である。
【図４】本発明に係る制振装置の他例の圧力減衰機構等を示す説明図である。
【図５】本発明に係る制振装置の他例の圧力減衰機構等を示す説明図である。
【図６】従来の制振装置の全体を示す一部断面図である。
【図７】従来の制振装置の圧力減衰機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ　シリンダーチューブ
１３　隔壁体
１４　ピストンロッド
１４ａ　第１ピストン
１５ａ　第１ブラケット
１５ｂ　第２ブラケット
１６，１６ｅ　アキュムレータ
１７　第２ピストン
１８　減衰器
１９ａ，１９ｂ，１９ｇ，１９ｈ　減衰弁
２０　制振装置
２１ａ，２１ｂ　電磁開閉弁
【図１】
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【図２】
2004028130.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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