(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体又は被支持体の一方に連結され、内部に磁気粘性流体を充填するシリンダと、
他方に連結され、前記シリンダを出入り自在に貫通するピストンロッドと、
このピストンロッドの途上に固定され、前記シリンダ内を第１及び第２の隔室に区画し、シリンダ内を軸線方向に移動可能なピストンと、
内部に磁気粘性流体を充填して第１及び第２の隔室に連通し、磁気粘性流体を流通させるバイパス管と、
このバイパス管の内部に間隔をおいて配置され、前記バイパス管との間に磁気粘性流体を流通させる流通路を形成し、前記シリンダの第１及び第２の隔室に連通して内部に磁気粘性流体を収容するリザーバとを具備し、
前記バイパス管の内壁には、前記流通路に軸方向と直交する磁界を形成するための電磁石が設けられ、
前記リザーバと第１及び第２の隔室との間には、前記ピストンの緩慢な相対変位による磁気粘性流体の流通を許容する弁が介設され、
前記リザーバの外周壁には、前記電磁石との間に磁界を形成する磁性体を有することを特徴とする磁石粘性体流動型制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界がかかると粘度が増し流動抵抗が高まる特性を有する磁気粘性流体を用いて、振動に伴うピストンの移動により磁気粘性流体を電磁石の磁界中に流通させてその流動抵抗により振動を減衰させる磁気粘性流体流動型制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気粘性流体流動型制振装置は、支持体又は被支持体の一方にシリンダが連結され、他方にはシリンダに出入り自在に挿入したピストンロッドが連結され、このピストンロッドに、シリンダ内を第１及び第２の隔室に区画するピストンが固定され、シリンダの内部に磁気粘性流体が充填されている。シリンダの第１及び第２の隔室にはオリフィス管を連通させ、その内部に取付軸を渡してこの軸周りに電磁石を設け、振動に伴うピストンの移動により磁気粘性流体を流通させてその流動抵抗により振動を減衰している。さらに、シリンダの第１及び第２の隔室にはリザーバを連通させて振動エネルギの消散により生じた温度上昇に起因する体積変化を吸収している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の制振装置においては、バイパス管及びリザーバをシリンダ外に夫々設けるので、装置が大型になる。また、オリフィス管内の軸上に電磁石を設けるので、電磁石のコイルに繋がるリード線が磁気粘性流体に浸漬し、リード線を外部の電源に接続するために引き出す部分が複数箇所生じ、液体漏れを防止するためのシールを必要とし、製作が容易でないという問題がある。
そこで、本発明は、コンパクトに構成でき、小型化を図れ、電磁石に通じるリード線が磁気粘性流体中に露出せず、液体漏れのおそれがない製作容易な磁気粘性流体流動型制振装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、支持体又は被支持体の一方に内部に磁気粘性流体を充填したシリンダ１を連結し、他方にシリンダ１に出入り自在に挿入されたピストンロッド２を連結し、このピストンロッド２にシリンダ１内を第１及び第２の隔室８，９に区画し、シリンダ１内を軸線方向に移動可能なピストン３を固定し、内部に磁気粘性流体を充填して第１及び第２の隔室８，９に連通するバイパス管４の内壁に軸方向と直交する磁界を形成する電磁石１２を設け、バイパス管４の内部に磁気粘性流体に流動抵抗を与える間隙をおいてリザーバ５を配置し、シリンダ１の第１及び第２の隔室８，９に、ピストン２の緩慢な相対変位による磁気粘性流体の流通を許容する弁１５を介して連通させ、内部に磁気粘性流体を収容し、外周に電磁石１２との間に磁界を形成する磁性体を儲けて磁気粘性流体流動型制振装置を構成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面を参照して説明する。
図１において、制振装置は、図示しない構築物のような支持体又は被支持体に引手６を介して連結されるシリンダ１と、被支持体又は支持体に引手７を介して連結されシリンダ１に軸線方向へ出入り自在に挿入されたピストンロッド２と、ピストンロッド２上に固定されたピストン３と、シリンダ１の下部に設けられたバイパス管４と、このバイパス管４内に設けられたリザーバ５とを備えている。シリンダ１の内部はピストン３によって隔室８，９に仕切られている。シリンダ１及びバイパス管４の内部には磁気粘性流体が充填されており、温度変化などによる過不足が生じた場合に、弁１５を介してリザーバ５で調整される。弁１５は、例えば流体の急激な流れを阻止するが、緩慢な流れを許容するように開閉動作を行うポペット弁などが用いられる。バイパス管４及びリザーバ５は隔室８，９に連通している。
【０００６】
バイパス管４は、図２及び図３に示すように、鉄芯材を成す円筒状の純鉄製周壁１０にコイル１１が埋め込まれて構成された電磁石１２を軸方向に多数備えた構成になっている。電磁石１２により周壁１０内を磁束が通じ、半径方向に磁界が形成される。
【０００７】
リザーバ５は円筒状を成し、バイパス管４の内部に磁気粘性流体を流通させる僅かな間隔をおいて同軸上に設けられている。リザーバ５には、軸方向に等間隔に磁極１３が突設されている。この磁極１３と電磁石１２との間隙Ｓに、電磁石１２による間隔方向の磁界が形成される。バイパス管４の一端部には、コイル１１に繋がるリード線１４の引出し口１６が設けられており、リード線１４が図示しない電源部に接続される。
【０００８】
この制振装置は、例えば高層建築物の構造材間に介設される。両者間に振動による相対的変位が生じると、ピストンロッド２がシリンダ１内に押し込まれ、あるいはそれから引き出される。ピストン３が移動すると隔室８，９の容積が変化して、その内部の磁気粘性流体が流動する。例えば図１においてピストン３が左行すると、磁気粘性流体がピストン３に隔室８から押し出されてバイパス管４内を流通し、隔室９へ移動する。このとき、バイパス管４の内部では、図３に示すように、間隙Ｓにより磁気粘性流体の流れが絞られて流動抵抗が生じてピストン３の移動を妨げることにより振動を減衰させる。さらに、バイパス管４内には電磁石１２及び磁極１３により同図中破線矢印に示すような磁界が形成されるので、ここを流れる磁気粘性流体の粘度が磁界によって増して流動抵抗が大きくなり、振動をさらに減衰させる。電磁石１２の磁界を加減すれば振動に対する減衰力を調整できる。リザーバ５は、弁１５が流体の急激な流れを阻止するが、緩慢な流れを許容するように開閉動作を行うので、振動エネルギの消散により生じた温度上昇に起因する磁気粘性流体の体積変化を吸収する。リザーバ５は、バイパス管４の内部に収められているので、リザーバ５のスペースがシリンダ１の外部に余分に取られることがなくコンパクトに構成できる。電磁石１２のコイル１１はバイパス管４の内壁に埋め込まれているので、リード線１４は磁気粘性流体に没しておらず、バイパス管４の周壁１０内を通して引出し口１６に到るので、シールする必要がなく、液体漏れのおそれもない。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、リザーバをバイパス管内に収容するから、コンパクトに構成することができる。電磁石をバイパス管の周壁に設けるので、コイルに通じるリード線が磁気粘性流体につかることなく外部に引き出せ、シールを要せず、液体漏れのおそれがないし、製作が容易になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気粘性流体流動型制振装置の縦断面図である。
【図２】バイパス管の縦断面図である。
【図３】バイパス管の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダ
２    ピストンロッド
３    ピストン
４    バイパス管
５    リザーバ
８    隔室
９    隔室
１０    周壁
１１    コイル
１２    電磁石
１３    磁極
１４    リード線
１５    ポペット弁
１６    引き出し部
Ｓ    間隙
【図１】
0004416937.tif 000002
【図２】
0004416937.tif 000003
【図３】
0004416937.tif 000004