JP2020037959A

JP2020037959A - damper

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Publication number: JP2020037959A
Application number: JP2018164321A
Authority: JP
Inventors: 滋樹中南; Shigeki Nakaminami; 英範木田; Hidenori Kida; 今西　憲治; Kenji Imanishi; 憲治今西; 裕野上; Yutaka Nogami; 野口　泰隆; Yasutaka Noguchi; 泰隆野口; 亮介増井; Ryosuke Masui
Original assignee: Nippon Steel Corp; Aseismic Devices Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Aseismic Devices Co Ltd
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-09-03
Also published as: JP7089442B2

Abstract

To provide a damper which can secure high attenuation performance generated by a permanent magnet even when the amplitude of the vibration of a structure without the necessity for using a large number of permanent magnets, and can obtain a favorable vibration suppression effect.SOLUTION: A damper 1 comprises: a cylinder 2 charged with a working fluid HF, and connected to a first region; a piston 3 slidably arranged in the cylinder 2, partitioning the inside of the cylinder 2 into first and second fluid chambers 2d, 2e, and connected to a second region; a communication path 4 bypassing the piston 3, and communicating with the first and second fluid chambers 2d, 2e; a gear motor 5 for converting the circulation of the working fluid HF in the communication path 4 to a rotational motion; a flywheel 7 rotationally driven by the gear motor 5; an immovable casing 9 opposing the flywheel; and a plurality of permanent magnets 8 arranged at either of the flywheel and the casing, and constituted so as to make a Lorentz force generated by an eddy current in a direction opposite to that of the rotation of the flywheel act on the flywheel 7 which rotates in a magnetic field.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、構造物に設けられ、その振動を抑制するためのダンパに関し、特に永久磁石を用いて振動を抑制するダンパに関する。 The present invention relates to a damper provided on a structure and for suppressing vibration thereof, and more particularly to a damper for suppressing vibration using a permanent magnet.

従来のこの種のダンパとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このダンパは、ボールねじ式のものであり、地震時などに相対変位する支持体及び被支持体にそれぞれ連結された主筒及び副筒と、主筒に回転自在に支持されたねじ軸と、副筒に回転不能に支持されるとともに、ねじ軸に螺合するボールナットを備える。また、ねじ軸の外周側に固定されたヒステリシス材（強磁性体）と、主筒の内周面に設けられ、ヒステリシス材に対向する複数の永久磁石を備えている。 As a conventional damper of this type, for example, a damper disclosed in Patent Document 1 is known. The damper is of a ball screw type, and includes a main cylinder and a sub cylinder connected to a support member and a supported member, which are relatively displaced during an earthquake, and a screw shaft rotatably supported by the main cylinder. A ball nut that is non-rotatably supported by the sub-cylinder and is screwed to the screw shaft. Further, it includes a hysteresis material (ferromagnetic material) fixed to the outer peripheral side of the screw shaft, and a plurality of permanent magnets provided on the inner peripheral surface of the main cylinder and facing the hysteresis material.

このダンパでは、地震時などに支持体と被支持体が相対変位すると、その相対変位がねじ軸の回転運動に変換され、ねじ軸と一体のヒステリシス材が、対向する複数の永久磁石の磁界内を回転する際のヒステリシス損失によって、振動エネルギが減衰され、振動が抑制される。また、特許文献１には、ねじ軸にヨーク材をさらに設け、主筒の内周面に、ヨーク材に対向する環状の第２永久磁石をさらに設けることが開示されており、この構成により、ねじ軸の回転に伴ってヨーク材に発生する渦電流損失によって、振動エネルギがさらに減衰される。 In this damper, when the support body and the supported body are displaced relative to each other during an earthquake or the like, the relative displacement is converted into rotational movement of the screw shaft, and the hysteresis material integrated with the screw shaft is applied to the magnetic field of the opposing permanent magnets. The vibration energy is attenuated by the hysteresis loss when rotating the, and the vibration is suppressed. Patent Document 1 discloses that a yoke material is further provided on a screw shaft, and an annular second permanent magnet facing the yoke material is further provided on an inner peripheral surface of the main cylinder. The vibration energy is further attenuated by the eddy current loss generated in the yoke material with the rotation of the screw shaft.

特公平５−８６４９６号公報Japanese Patent Publication No. 5-86496

上記の従来のダンパは、ボールねじ式のものであり、構造物の相対変位（直線運動）から回転運動への変換が、ボールナットとねじ軸との機械的な噛合いによって行われるため、得られる回転増幅率には限界がある。このため、上述したヒステリシス損失や渦電流損失による振動抑制効果を十分に得ようとすると、多量の永久磁石を用いることが必要になる。また、ボールねじ式の場合には、ボールナットとねじ軸の間に比較的大きなバックラッシュ（ガタ）が存在するため、振動の振幅がこのガタよりも小さい微小振幅領域では、振動による相対変位をねじ軸の回転運動に良好に変換できず、振動抑制効果を有効に得ることができない。 The above-mentioned conventional damper is of a ball screw type, and the conversion from the relative displacement (linear motion) of the structure to the rotary motion is performed by mechanical engagement between the ball nut and the screw shaft. There is a limit to the rotational amplification rate that can be obtained. For this reason, it is necessary to use a large amount of permanent magnets in order to sufficiently obtain the above-described vibration suppression effect due to the hysteresis loss and the eddy current loss. Also, in the case of the ball screw type, since a relatively large backlash (play) exists between the ball nut and the screw shaft, the relative displacement due to the vibration is reduced in a minute amplitude region where the amplitude of the vibration is smaller than the play. Rotational movement of the screw shaft cannot be satisfactorily converted, and the effect of suppressing vibration cannot be effectively obtained.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、多量の永久磁石を必要とすることなく、構造物の振動の振幅が小さい場合においても、永久磁石による高い減衰性能を確保し、良好な振動抑制効果を得ることができるダンパを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and does not require a large amount of permanent magnets. An object of the present invention is to provide a damper that can ensure the vibration and obtain a good vibration suppression effect.

この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造物を含む系内の相対変位する第１部位と第２部位の間に設けられ、振動エネルギを減衰するダンパであって、作動流体が充填され、第１部位に連結されたシリンダと、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、第２部位に連結されたピストンと、ピストンをバイパスし、第１及び第２流体室に連通する連通路と、連通路に設けられ、連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換する圧力モータと、圧力モータによって回転駆動されるロータと、ロータに対向する不動のステータと、ロータ及びステータの一方に設けられ、磁界内を回転するロータに、ロータの回転と反対方向の、渦電流によるローレンツ力を作用させるように構成された複数の永久磁石と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is a damper provided between a first part and a second part which are relatively displaced in a system including a structure, and attenuates vibration energy. A cylinder filled with fluid and connected to the first portion, and provided in the cylinder so as to be slidable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and connecting to the second portion. A piston, a communication passage that bypasses the piston and communicates with the first and second fluid chambers, a pressure motor that is provided in the communication passage, and converts a flow of the working fluid in the communication passage into a rotational motion, and a pressure motor. And a stationary stator facing the rotor, and a Lorentz force due to an eddy current in a direction opposite to the rotation of the rotor is applied to the rotor provided in one of the rotor and the stator and rotating in a magnetic field. A plurality of permanent magnets configured urchin, characterized in that it comprises a.

本発明のダンパは、構造物を含む系内の第１及び第２部位の間に設けられる。このダンパによれば、地震時などに振動エネルギが構造物に入力され、第１及び第２部位の間に相対変位が発生すると、この相対変位に応じた方向及びストロークで、ピストンがシリンダ内を摺動する。このピストンの移動に伴い、第１又は第２流体室内の作動流体がピストンで押し出され、連通路に流入する。この連通路内の作動流体の流動が、圧力モータにより回転運動に変換されることによって、ロータが回転駆動され、ロータによる回転慣性質量効果（慣性力）が発揮される。また、作動流体が連通路を流動する際の粘性抵抗によって粘性減衰効果（粘性力）が発揮される。 The damper of the present invention is provided between the first and second parts in the system including the structure. According to this damper, when vibration energy is input to the structure during an earthquake or the like and a relative displacement occurs between the first and second parts, the piston moves in the cylinder in a direction and a stroke corresponding to the relative displacement. Slide. As the piston moves, the working fluid in the first or second fluid chamber is pushed out by the piston and flows into the communication passage. The flow of the working fluid in the communication passage is converted into rotational motion by a pressure motor, whereby the rotor is driven to rotate, and the rotor exerts a rotational inertial mass effect (inertial force). Further, a viscous damping effect (viscous force) is exhibited by viscous resistance when the working fluid flows through the communication passage.

またこの場合、ロータは、複数の永久磁石の磁界内を回転する。これにより、ロータ及びステータの他方に渦電流（誘導電流）が発生すると同時に、この渦電流と永久磁石の磁界との相互作用によって、ロータの回転と反対方向のローレンツ力が発生する。そして、このローレンツ力がロータに抵抗力（制動力）として作用することで、減衰効果が発揮される。 In this case, the rotor rotates in the magnetic field of the plurality of permanent magnets. As a result, an eddy current (induced current) is generated in the other of the rotor and the stator, and at the same time, an interaction between the eddy current and the magnetic field of the permanent magnet generates a Lorentz force in a direction opposite to the rotation of the rotor. Then, the Lorentz force acts on the rotor as a resistance force (braking force), thereby exhibiting a damping effect.

上述したように、本発明のダンパでは、構造物の相対変位（直線運動）から回転運動への変換が、圧力モータにより作動流体を介して行われる。このため、従来のボールねじ式の場合と比較して、相対変位が小さい場合でも、ガタの影響をほとんど受けることなく、相対変位がロータの回転運動に良好に変換されるとともに、変換による回転増幅率が大きいことで、より大きなロータの回転速度が得られる。したがって、多量の永久磁石を必要とすることなく、構造物の振動の振幅が小さい場合においても、渦電流によるローレンツ力によって高い減衰性能を確保し、良好な振動抑制効果を得ることができる。 As described above, in the damper of the present invention, the conversion from the relative displacement (linear motion) of the structure to the rotary motion is performed by the pressure motor via the working fluid. Therefore, compared to the conventional ball screw type, even when the relative displacement is small, the relative displacement is converted to the rotational motion of the rotor with little influence of the backlash, and the rotation is amplified by the conversion. A higher rate results in a higher rotor speed. Therefore, even when the amplitude of the vibration of the structure is small without requiring a large amount of permanent magnets, a high damping performance can be secured by Lorentz force due to the eddy current, and a good vibration suppression effect can be obtained.

また、渦電流によるローレンツ力は、構造物におけるダンパの使用環境では、粘性体の粘性抵抗と異なり、温度依存性や繰り返し依存性が小さい。したがって、長周期地震動の発生時のように大きな振動エネルギが構造物に繰り返し入力される場合においても、温度上昇や振動の繰り返しによる影響をほとんど受けることなく、所要の減衰性能を維持することができる。 Further, the Lorentz force due to the eddy current is less dependent on temperature and repetition, unlike the viscous resistance of a viscous body in an environment where a damper is used in a structure. Therefore, even when large vibration energy is repeatedly input to the structure, such as when a long-period seismic motion occurs, the required damping performance can be maintained without being substantially affected by the temperature rise or the repeated vibration. .

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のダンパにおいて、ロータ及びステータの他方に設けられ、渦電流が流れるコイルと、コイルを流れる渦電流による電気エネルギを蓄電するコンデンサと、をさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the damper according to claim 1, further comprising a coil provided on the other of the rotor and the stator, through which the eddy current flows, and a capacitor that stores electric energy by the eddy current flowing through the coil. It is characterized by the following.

この構成によれば、ロータの回転に伴って発生する渦電流がコイルに流れるとともに、その渦電流による電気エネルギがコンデンサに蓄電される。このように、構造物の振動に伴って発生する、渦電流による電気エネルギを回生し、ダンパに関連する電気デバイス、例えばセンサやアクチュエータの電源として有効に活用することができる。 According to this configuration, the eddy current generated with the rotation of the rotor flows through the coil, and electric energy due to the eddy current is stored in the capacitor. As described above, the electric energy generated by the eddy current generated due to the vibration of the structure is regenerated, and can be effectively used as a power supply of an electric device related to the damper, for example, a sensor or an actuator.

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のダンパにおいて、強磁性体で構成され、複数の永久磁石の磁界がロータに作用するのを許容する許容位置と阻止する阻止位置との間で移動可能なポールピースと、ダンパの動作状態を表す動作パラメータを検出する動作パラメータ検出手段と、ポールピースを、検出された動作パラメータに応じた、許容位置と阻止位置との間の位置に制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the damper according to the first or second aspect, the damper is formed of a ferromagnetic material and has a permissible position at which a magnetic field of a plurality of permanent magnets acts on the rotor and a blocking position at which the magnetic field is blocked. A pole piece movable between the two, an operation parameter detecting means for detecting an operation parameter representing an operation state of the damper, and a pole piece in a position between an allowable position and a blocking position according to the detected operation parameter. And control means for controlling.

この構成によれば、強磁性体で構成されたポールピースが、複数の永久磁石の磁界がロータに作用するのを許容する許容位置と阻止する阻止位置との間に、移動可能に設けられている。また、ダンパの動作状態を表す動作パラメータが検出され、ポールピースは、検出された動作パラメータに応じた、許容位置と阻止位置の間の位置に制御される。これにより、ダンパの実際の動作状態に応じて、渦電流によるローレンツ力の発生の有無及び大きさを制御することによって、所望の減衰性能を得ることができる。 According to this configuration, the pole piece made of a ferromagnetic material is movably provided between an allowable position for allowing the magnetic fields of the plurality of permanent magnets to act on the rotor and a blocking position for blocking. I have. Further, an operation parameter indicating an operation state of the damper is detected, and the pole piece is controlled to a position between an allowable position and a blocking position according to the detected operation parameter. Thus, the desired damping performance can be obtained by controlling whether or not the Lorentz force is generated due to the eddy current according to the actual operation state of the damper.

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のダンパにおいて、動作パラメータ検出手段は、動作パラメータとして作動流体の圧力を検出し、検出された作動流体の圧力が所定の上限圧を超えたときに、ポールピースを阻止位置に駆動することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the damper according to the third aspect, the operating parameter detecting means detects a pressure of the working fluid as an operating parameter, and when the detected pressure of the working fluid exceeds a predetermined upper limit pressure. In addition, the pole piece is driven to the blocking position.

作動流体の圧力は、ダンパの軸力（ダンパに作用する軸方向の荷重）を反映する。この構成によれば、検出された作動流体の圧力が所定圧を超えたときに、ポールピースが阻止位置に駆動される。これにより、ダンパの軸力が過大になると推定されるタイミングで、ローレンツ力の発生を阻止することによって、ダンパの軸力制限を適切に行うことができる。 The pressure of the working fluid reflects the axial force of the damper (the axial load acting on the damper). According to this configuration, when the detected pressure of the working fluid exceeds the predetermined pressure, the pole piece is driven to the blocking position. Thus, the generation of the Lorentz force is prevented at the timing when the axial force of the damper is estimated to be excessive, whereby the axial force of the damper can be appropriately limited.

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載のダンパにおいて、第１部位とシリンダの間、及び第２部位とピストンの間の一方に、ダンパの振動周期を調整するためのばね要素をさらに備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the damper according to any one of the first to fourth aspects, the vibration period of the damper is adjusted between the first portion and the cylinder and between the second portion and the piston. Is further provided.

この構成によれば、ダンパのロータから成る慣性質量要素とばね要素が互いに直列に接続された関係になるので、ばね要素のばね定数を適宜、設定することによって、ダンパの振動周期、例えば固有振動数を調整することができる。 According to this configuration, the inertial mass element composed of the rotor of the damper and the spring element have a relationship of being connected in series with each other. Therefore, by appropriately setting the spring constant of the spring element, the vibration cycle of the damper, for example, the natural vibration The number can be adjusted.

請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載のダンパにおいて、ロータを回転駆動するための電動モータと、ダンパの動作状態を表す動作パラメータを検出する動作パラメータ検出手段と、検出された動作パラメータに応じて、電動モータを制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the damper according to the first or second aspect, an electric motor for rotationally driving the rotor, an operation parameter detecting unit for detecting an operation parameter representing an operation state of the damper, And control means for controlling the electric motor in accordance with the operation parameter.

この構成によれば、ダンパの動作状態を表す、検出された動作パラメータに応じ、電動モータを介して、ロータの回転をアクティブ制御する。これにより、ダンパの実際の動作状態に応じて、例えばロータの回転速度を制御し、渦電流によるローレンツ力の大きさを制御することによって、所望の減衰性能を得ることができる。 According to this configuration, the rotation of the rotor is actively controlled via the electric motor in accordance with the detected operation parameter indicating the operation state of the damper. Thus, for example, by controlling the rotational speed of the rotor and controlling the magnitude of the Lorentz force due to the eddy current in accordance with the actual operation state of the damper, desired damping performance can be obtained.

本発明の第１実施形態によるダンパを一部、切り欠いて示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a part of the damper according to the first embodiment of the present invention in a cutaway manner. 図１のダンパの要部、特にケーシングを破断した状態で、その内部に配置されたフライホイール及び複数の永久磁石を示す部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a flywheel and a plurality of permanent magnets disposed inside a main part of the damper of FIG. 1, particularly, a casing in a state where the casing is broken. 図１のダンパにおける、フライホイールに対する（ａ）複数の永久磁石の配置と（ｂ）永久磁石の磁極の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning of the permanent magnet with respect to a flywheel in the damper of FIG. 1, and (b) arrangement | positioning of the magnetic pole of a permanent magnet. 図１のダンパを制振建物に適用した例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the example which applied the damper of FIG. 1 to a damping building. 図１のダンパの動作を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of the damper of FIG. 1. 図３と異なる、フライホイールに対する（ａ）複数の永久磁石の配置と（ｂ）永久磁石の磁極の配置を示す図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams showing different arrangements of (a) a plurality of permanent magnets and (b) arrangement of magnetic poles of the permanent magnets with respect to the flywheel, which are different from FIG. 3. 永久磁石をケーシング側に配置した例を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the example which arranged the permanent magnet in the casing side. 本発明の第２実施形態によるダンパを概略的に示す図である。FIG. 7 is a view schematically illustrating a damper according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態によるダンパを、ポールピースの停止状態において示す図である。It is a figure showing a damper by a 3rd embodiment of the present invention in a stop state of a pole piece. 図９のダンパを、ポールピースの作動状態において示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the damper of FIG. 9 in an operation state of a pole piece. ポールピースを制御する制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus which controls a pole piece. ポールピースを用いた減衰制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the attenuation control processing using a pole piece. 本発明の第４実施形態によるダンパを概略的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a damper according to a fourth embodiment of the present invention. 図１３の弾性材を示す図である。It is a figure which shows the elastic material of FIG. 本発明の第５実施形態によるダンパを概略的に示す図である。FIG. 13 is a view schematically illustrating a damper according to a fifth embodiment of the present invention. 電動モータを制御するモータ制御処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a motor control process for controlling the electric motor.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１及び図２は、第１実施形態によるダンパ１を示す。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a damper 1 according to a first embodiment.

このダンパ１は、歯車モータ式のものであり、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３をバイパスし、シリンダ２内に連通する連通路４と、連通路４に配置された歯車モータ５と、歯車モータ５の回転軸６に一体に連結されたフライホイール７と、フライホイール７に設けられた複数の永久磁石８と、フライホイール７及び複数の永久磁石８を収容するケーシング９などを備えている。 The damper 1 is of a gear motor type, and includes a cylinder 2, a piston 3 slidably provided in the cylinder 2, a communication passage 4 that bypasses the piston 3 and communicates with the cylinder 2. A gear motor 5 disposed in the passage 4, a flywheel 7 integrally connected to a rotating shaft 6 of the gear motor 5, a plurality of permanent magnets 8 provided in the flywheel 7, a flywheel 7 and a plurality of permanent magnets A casing 9 for accommodating the magnet 8 is provided.

これらの構成要素２〜９は、基本的に、シリンダ２の軸線方向（図１及び図２の左右方向）において、シリンダ２の中心に対して互いに対称（左右対称）に配置されている。 These components 2 to 9 are basically arranged symmetrically (laterally symmetrically) with respect to the center of the cylinder 2 in the axial direction of the cylinder 2 (lateral direction in FIGS. 1 and 2).

シリンダ２は、円筒状の周壁２ａと、周壁２ａの左右の端部に設けられた円板状の第１及び第２端壁２ｂ、２ｃを一体に有し、これらの３つの壁２ａ〜２ｃによって、シリンダ２内に空間が画成されている。また、第１端壁２ｂには、外方に突出する中空状のロッド収容部２ｆが同心状に一体に設けられ、その端部には、自在継手を介して、第１取付具ＦＬ１が設けられている。 The cylinder 2 integrally has a cylindrical peripheral wall 2a, and first and second disk-shaped end walls 2b and 2c provided at left and right ends of the peripheral wall 2a, and these three walls 2a to 2c. Thus, a space is defined in the cylinder 2. Further, a hollow rod housing 2f protruding outward is provided concentrically and integrally with the first end wall 2b, and a first fitting FL1 is provided at the end thereof via a universal joint. Have been.

ピストン３は、シリンダ２内に軸線方向に摺動自在に設けられており、シリンダ２内を、図１の左側の第１流体室２ｄと右側の第２流体室２ｅに区画している。これらの第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと連通路４には、作動流体ＨＦが充填されている。作動流体ＨＦは、適度な粘性を有する通常の作動油などで構成されている。 The piston 3 is slidably provided in the cylinder 2 in the axial direction, and divides the inside of the cylinder 2 into a first fluid chamber 2d on the left side and a second fluid chamber 2e on the right side in FIG. The first and second fluid chambers 2d and 2e and the communication passage 4 are filled with a working fluid HF. The working fluid HF is composed of a normal working oil having an appropriate viscosity.

また、ピストン３には、ピストンロッド１０が同心状に一体に設けられている。ピストンロッド１０は、ピストン３の両側に延びており、第１及び第２端壁２ｂ、２ｃの各ロッド案内孔２ｇをシールを介して液密に貫通した状態で、外方に延びている。ピストンロッド１０の一端部は、シリンダ２のロッド収容部２ｆに収容され、他端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。 Further, a piston rod 10 is provided concentrically and integrally with the piston 3. The piston rod 10 extends to both sides of the piston 3, and extends outward in a state where the piston rod 10 penetrates through the rod guide holes 2g of the first and second end walls 2b and 2c in a liquid-tight manner through a seal. One end of the piston rod 10 is housed in the rod housing 2f of the cylinder 2, and the other end is provided with a second attachment FL2 via a universal joint.

また、ピストン３には、軸線方向に貫通する第１連通孔３ａ及び第２連通孔３ｂが形成されている。第１及び第２連通孔３ａ、３ｂには、第１リリーフ弁１１及び第２リリーフ弁１２が、それぞれ設けられている。第１及び第２リリーフ弁１１、１２は、互いに同じ構成を有し、常閉弁として構成されており、弁体と、弁体を閉弁方向に付勢するばねを有する。 The piston 3 has a first communication hole 3a and a second communication hole 3b penetrating in the axial direction. A first relief valve 11 and a second relief valve 12 are provided in the first and second communication holes 3a and 3b, respectively. The first and second relief valves 11 and 12 have the same configuration as each other, are configured as normally closed valves, and include a valve element and a spring that biases the valve element in the valve closing direction.

第１リリーフ弁１１は、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が第１所定圧に達するまで、第１連通孔３ａを閉鎖し、第１所定圧に達したときに、第１連通孔３ａを開放する。これにより、第１流体室２ｄ内の圧力が、第１連通孔３ａを介して第２流体室２ｅ側に逃がされ、第１所定圧以下に制限される。同様に、第２リリーフ弁１２は、第２流体室２ｅ内の圧力が第１所定圧に達するまで、第２連通孔３ｂを閉鎖し、第１所定圧に達したときに、第２連通孔３ｂを開放する。これにより、第２流体室２ｅ内の圧力が、第２連通孔３ｂを介して第１流体室２ｄ側に逃がされ、第１所定圧以下に制限される。 The first relief valve 11 closes the first communication hole 3a until the pressure of the working fluid HF in the first fluid chamber 2d reaches the first predetermined pressure. The hole 3a is opened. Thereby, the pressure in the first fluid chamber 2d is released to the second fluid chamber 2e side via the first communication hole 3a, and is limited to the first predetermined pressure or less. Similarly, the second relief valve 12 closes the second communication hole 3b until the pressure in the second fluid chamber 2e reaches the first predetermined pressure, and closes the second communication hole 3b when the pressure reaches the first predetermined pressure. Release 3b. Thereby, the pressure in the second fluid chamber 2e is released to the first fluid chamber 2d side through the second communication hole 3b, and is limited to the first predetermined pressure or less.

連通路４は、シリンダ２の周壁２ａの両端部に形成された連通口２ｈ、２ｈを介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅにそれぞれ連通している。 The communication passage 4 communicates with the first and second fluid chambers 2d, 2e via communication ports 2h, 2h formed at both ends of the peripheral wall 2a of the cylinder 2, respectively.

歯車モータ５は、連通路４に配置されており、連通路４内の作動流体ＨＦの流動を回転運動に変換し、回転軸６から出力するものである。歯車モータ５は、内接式のものであり、ハウジング１４と、ハウジング１４に収容された回転自在のギヤ１５と、上記回転軸６を有する。なお、歯車モータ５として外接式のものを用いてもよい。 The gear motor 5 is disposed in the communication passage 4, converts the flow of the working fluid HF in the communication passage 4 into a rotational motion, and outputs the rotational motion from the rotary shaft 6. The gear motor 5 is of an inscribed type, and includes a housing 14, a rotatable gear 15 housed in the housing 14, and the rotating shaft 6. Note that a circumscribing type may be used as the gear motor 5.

図２に示すように、ハウジング１４は、連通路４と一体に設けられ、これに連通している。また、ハウジング１４の上面にはフランジ１７が一体に設けられ、フランジ１７にケーシング９が一体に取り付けられている。ギヤ１５は、スパーギヤで構成されており、ハウジング１４に導入された作動流体ＨＦの圧力によって、鉛直軸線回りに回転する。 As shown in FIG. 2, the housing 14 is provided integrally with the communication passage 4 and communicates therewith. A flange 17 is integrally provided on the upper surface of the housing 14, and the casing 9 is integrally attached to the flange 17. The gear 15 is formed of a spur gear, and rotates around a vertical axis by the pressure of the working fluid HF introduced into the housing 14.

回転軸６は、ギヤ１５と同軸状に一体に設けられ、上方に延びており、ハウジング１４、フランジ１７及びケーシング９のそれぞれの中央の孔を、シール１８で密閉された状態で貫通し、これらに回転自在に支持されている。また、回転軸６の上端部には、ケーシング９を押さえるための押え材１９が取り付けられている。 The rotating shaft 6 is provided integrally coaxially with the gear 15, extends upward, and penetrates through respective central holes of the housing 14, the flange 17, and the casing 9 while being sealed with a seal 18. It is supported rotatably. A pressing member 19 for pressing the casing 9 is attached to the upper end of the rotating shaft 6.

フライホイール７は、例えば鋼材などの強磁性体で構成され、円板状に形成されており、回転軸６に同軸状に一体に設けられている。 The flywheel 7 is made of, for example, a ferromagnetic material such as a steel material, is formed in a disk shape, and is provided coaxially and integrally with the rotating shaft 6.

図２及び図３（ａ）に示すように、永久磁石８は、フライホイール７の上面及び下面の外周部の同じ位置に、それぞれ複数個、背中合わせに設けられており、周方向に等間隔に配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、永久磁石８の磁極は、フライホイール７の主面と直交する方向（上下方向）に配置され、磁極の向きは、上面内又は下面内の隣り合う各２つの永久磁石８、８の間で交互に異なるように、また、上面及び下面の互いに背中合わせの２つの永久磁石８、８の間で互いに異なるように設定されている。 As shown in FIGS. 2 and 3 (a), a plurality of permanent magnets 8 are provided at the same position on the outer peripheral portion of the upper surface and the lower surface of the flywheel 7 in a back-to-back manner, and are arranged at regular intervals in the circumferential direction. Are located. Further, as shown in FIG. 3B, the magnetic poles of the permanent magnet 8 are arranged in a direction (vertical direction) orthogonal to the main surface of the flywheel 7, and the directions of the magnetic poles are adjacent in the upper surface or the lower surface. The two permanent magnets 8, 8 are set so as to be alternately different between the two permanent magnets 8, and between the upper and lower permanent magnets 8, 8 which are opposite to each other.

ケーシング９は、導電材料、例えば鋼材などで構成されており、図２に示すように、底材９ａと蓋材９ｂを備える。底材９ａは、円板状の下壁９ｃと、その外周部から上方に延びる周壁９ｄで構成されており、歯車モータ５のハウジング１４と一体のフランジ１７にねじ（図示せず）で固定されている。蓋材９ｂは、円板状の上壁９ｅを有し、外周部において底材９ａの周壁９ｄにねじ止めされている。 The casing 9 is made of a conductive material, for example, a steel material, and includes a bottom member 9a and a lid member 9b as shown in FIG. The bottom member 9a is composed of a disc-shaped lower wall 9c and a peripheral wall 9d extending upward from the outer peripheral portion thereof, and is fixed to a flange 17 integrated with the housing 14 of the gear motor 5 with screws (not shown). ing. The lid member 9b has a disk-shaped upper wall 9e, and is screwed to a peripheral wall 9d of the bottom member 9a at an outer peripheral portion.

以上の構成により、ケーシング９は、ハウジング１４にフランジ１７を介して回転不能に固定されるとともに、それらの上壁９ｅ及び下壁９ｃが、フライホイール７の上面及び下面に設けられた複数の永久磁石８にそれぞれ対向している。また、ケーシング９は、フライホイール７及び複数の永久磁石８を収容するとともに、回転軸６との間がシール１８で密封されていることで、複数の永久磁石８による磁気が外部に漏れ出るのを防止するシールドの機能を果たす。 With the above configuration, the casing 9 is non-rotatably fixed to the housing 14 via the flange 17, and the upper wall 9 e and the lower wall 9 c are provided on the upper surface and the lower surface of the flywheel 7 by a plurality of permanent members. They face the magnets 8 respectively. In addition, the casing 9 accommodates the flywheel 7 and the plurality of permanent magnets 8, and the space between the casing 9 and the rotating shaft 6 is sealed by a seal 18, so that the magnetism of the plurality of permanent magnets 8 leaks outside. Performs the function of a shield to prevent

図４は、以上の構成のダンパ１を制振建物に適用した例を示す。この例では、構造物Ｂ（建物）の上下の梁ＢＵ、ＢＬ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲで構成される門型フレームに、Ｖ型ブレースＢＲが設けられている。ダンパ１は、下梁ＢＬ及び左柱ＰＬの角部とＶ型ブレースＢＲとの間に、第１及び第２取付具ＦＬ１、ＦＬ２を介して、水平に取り付けられている。なお、構造物Ｂへのダンパ１の連結方法として、他の適当な方法を採用してもよいことはもちろんである。 FIG. 4 shows an example in which the damper 1 having the above configuration is applied to a damping building. In this example, a V-shaped brace BR is provided on a portal frame formed by upper and lower beams BU and BL and left and right columns PL and PR of a structure B (building). The damper 1 is mounted horizontally between the corners of the lower beam BL and the left column PL and the V-shaped brace BR via first and second attachments FL1 and FL2. In addition, as a method of connecting the damper 1 to the structure B, it goes without saying that another appropriate method may be adopted.

次に、上述した構成のダンパ１の動作について説明する。構造物Ｂの振動が発生していないときには、ダンパ１は、図１に示す初期状態にあり、ピストン３は、シリンダ２の内部空間の軸線方向の中心である中立位置に位置している。 Next, the operation of the damper 1 having the above configuration will be described. When the vibration of the structure B is not generated, the damper 1 is in the initial state shown in FIG. 1, and the piston 3 is located at the neutral position which is the center of the internal space of the cylinder 2 in the axial direction.

この初期状態から、地震時などに構造物Ｂが振動するのに伴い、上下の梁ＢＵ、ＢＬの間に水平方向の相対変位が発生すると、この相対変位に応じた方向及びストロークで、ピストン３がシリンダ２内を移動する。このピストン３の移動に伴い、第１又は第２流体室２ｄ、２ｅ内の作動流体ＨＦがピストン３で押し出され、連通路４に流入する。この連通路４内の作動流体ＨＦの流動が、歯車モータ５により回転運動に変換されることによって、回転軸６と一体のフライホイール７が回転駆動され、フライホイール７による回転慣性質量効果（慣性力）が発揮される。また、作動流ＨＦが連通路４を流動する際の粘性抵抗によって粘性減衰効果（粘性力）が発揮される。 From this initial state, when the structure B vibrates during an earthquake or the like and a horizontal relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BL, the piston 3 moves in a direction and a stroke corresponding to the relative displacement. Moves in the cylinder 2. With the movement of the piston 3, the working fluid HF in the first or second fluid chamber 2d, 2e is pushed out by the piston 3 and flows into the communication passage 4. The flow of the working fluid HF in the communication passage 4 is converted into rotational motion by the gear motor 5, whereby the flywheel 7 integrated with the rotating shaft 6 is driven to rotate, and the rotational inertial mass effect (inertia) of the flywheel 7 is generated. Force) is exerted. Further, the viscous resistance when the working flow HF flows through the communication passage 4 exerts a viscous damping effect (viscous force).

また、このフライホイール７と一体に、複数の永久磁石８が回転する。これにより、導電材料で構成されたケーシング９が、複数の永久磁石８の磁界内を相対的に回転する。これにより、図５に示すように、ケーシング９の上壁９ｅ及び下壁９ｃに渦電流（誘導電流）が発生すると同時に、この渦電流と永久磁石８の磁界との相互作用によって、フライホイール７の回転と反対方向にローレンツ力が発生する。そして、このローレンツ力がフライホイール７に抵抗力（制動力）として作用することで、減衰効果が発揮される。 Further, a plurality of permanent magnets 8 rotate integrally with the flywheel 7. As a result, the casing 9 made of a conductive material relatively rotates in the magnetic field of the plurality of permanent magnets 8. Thereby, as shown in FIG. 5, an eddy current (induced current) is generated in the upper wall 9e and the lower wall 9c of the casing 9, and at the same time, the interaction between the eddy current and the magnetic field of the permanent magnet 8 causes the flywheel 7 to move. Lorentz force is generated in the direction opposite to the rotation of. Then, the Lorentz force acts on the flywheel 7 as a resistance (braking force), thereby exhibiting a damping effect.

また、このダンパ１によれば、構造物Ｂの相対変位（直線運動）から回転運動への変換が、歯車モータ５により作動流体ＨＦを介して行われる。このため、従来のボールねじ式の場合と比較して、相対変位が小さい場合でも、ガタの影響をほとんど受けることなく、フライホイール７が良好に回転するとともに、変換による回転増幅率が大きいことで、より大きな回転速度が得られる。したがって、多量の永久磁石８を必要とすることなく、構造物Ｂの振動の振幅が小さい場合においても、渦電流によるローレンツ力によって高い減衰性能を確保でき、良好な振動抑制効果を得ることができる。 Further, according to the damper 1, the conversion from the relative displacement (linear motion) of the structure B to the rotational motion is performed by the gear motor 5 via the working fluid HF. For this reason, compared with the conventional ball screw type, even when the relative displacement is small, the flywheel 7 rotates satisfactorily without being largely affected by the backlash, and the rotational amplification factor by the conversion is large. , A higher rotation speed can be obtained. Therefore, even when the amplitude of the vibration of the structure B is small, a high damping performance can be secured by the Lorentz force due to the eddy current, and a good vibration suppressing effect can be obtained without requiring a large amount of the permanent magnets 8. .

ここで、本実施形態のダンパ１のような歯車モータ式ダンパの回転増幅率（軸方向変位に対する外周変位の倍率）について、ボールねじ式ダンパの場合と比較して説明する。歯車モータ式ダンパの回転増幅率Ｓｇとボールねじ式ダンパの回転増幅率Ｓｂは、それぞれ次式（１）及び（２）で表される。
Ｓｇ＝２πｒ・Ａｐ／Ｖｍ・・・（１）
Ｓｂ＝２πｒ／Ｌｄ・・・（２）
ここで、ｒはロータの外半径（歯車モータ式：フライホイール７の半径、ボールねじ式：内筒の半径）、Ａｐはピストン３の受圧面積、Ｖｍは歯車モータ５の押しのけ容積、Ｌｄはボールねじのリードをそれぞれ表す。 Here, the rotation amplification factor (the ratio of the outer peripheral displacement to the axial displacement) of the gear motor type damper such as the damper 1 of the present embodiment will be described in comparison with the case of the ball screw type damper. The rotation amplification factor Sg of the gear motor type damper and the rotation amplification factor Sb of the ball screw type damper are expressed by the following equations (1) and (2), respectively.
Sg = 2πr · Ap / Vm (1)
Sb = 2πr / Ld (2)
Here, r is the outer radius of the rotor (gear motor type: radius of the flywheel 7; ball screw type: radius of the inner cylinder), Ap is the pressure receiving area of the piston 3, Vm is the displacement of the gear motor 5, Ld is the ball Represents the lead of the screw.

また、比較のために、両ダンパともに１０００ｋＮ程度の反力を生じるサイズを想定し、それらの諸元を、ｒ＝１５０（ｍｍ）、ＡＰ＝５５１８５（ｍｍ²）（シリンダ内径：２８０ｍｍ、ピストンロッド径：９０ｍｍ）、Ｖｍ＝２７４００（ｍｍ³／ｒｅｖ）、Ｌｄ＝２０（ｍｍ）とすると、式（１）及び（２）から、Ｓｇ＝１８９７倍、Ｓｂ＝４７倍が得られる。このように、歯車モータ式ダンパの場合には、ボールねじ式ダンパと比較して、非常に高い回転増幅率が得られることが分かる。 For comparison, both dampers are assumed to have a size that generates a reaction force of about 1000 kN, and their specifications are r = 150 (mm), AP = 55185 (mm ² ) (cylinder inner diameter: 280 mm, piston rod If the diameter is 90 mm), Vm = 27400 (mm ³ / rev), and Ld = 20 (mm), Sg = 1897 times and Sb = 47 times are obtained from the equations (1) and (2). Thus, in the case of the gear motor type damper, it can be seen that a very high rotational amplification factor can be obtained as compared with the ball screw type damper.

また、渦電流によるローレンツ力は、構造物Ｂにおけるダンパ１の使用環境では、粘性体の粘性抵抗と異なり、温度依存性や繰り返し依存性が小さい。したがって、長周期地震動の発生時のように大きな振動エネルギが構造物に繰り返し入力される場合においても、温度上昇や振動の繰り返しによる影響をほとんど受けることなく、所要の減衰性能を維持することができる。 Further, the Lorentz force due to the eddy current is less dependent on temperature and repetition, unlike the viscous resistance of the viscous body, in the use environment of the damper 1 in the structure B. Therefore, even when large vibration energy is repeatedly input to the structure, such as when a long-period seismic motion occurs, the required damping performance can be maintained without being substantially affected by the temperature rise or the repeated vibration. .

なお、上記のダンパ１では、複数の永久磁石８は、フライホイール７の外周部に周方向に配置されている（図３（ａ））が、これに代えて、図６（ａ）に示すように、フライホイール７に径方向に配置してもよい。この構成においても、フライホイール７の回転に伴い、ケーシング９が永久磁石８の磁界内を相対的に回転することで、ローレンツ力が発生するので、同様の減衰効果を得ることができる。ただし、図３（ａ）の周方向配置の方が、永久磁石８の周速度が高いため、より大きなローレンツ力及び減衰効果を効率良く得ることができる。 In the above damper 1, the plurality of permanent magnets 8 are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the flywheel 7 (FIG. 3A), but instead shown in FIG. 6A. As described above, they may be arranged on the flywheel 7 in the radial direction. Also in this configuration, the casing 9 rotates relatively in the magnetic field of the permanent magnet 8 with the rotation of the flywheel 7, so that the Lorentz force is generated, so that the same damping effect can be obtained. However, since the circumferential speed of the permanent magnet 8 is higher in the circumferential direction arrangement of FIG. 3A, a larger Lorentz force and a damping effect can be obtained more efficiently.

また、上記のダンパ１では、永久磁石８の磁極は、フライホイール７の主面に対して直角の方向に配置されている（図３（ｂ））が、これに代えて、図６（ｂ）に示すように、フライホイール７の主面に対して平行に配置してもよい。この構成においても、フライホイール７の回転に伴い、ケーシング９が永久磁石８の磁界内を相対的に回転し、ローレンツ力が発生するので、同様の減衰効果を得ることができる。 Further, in the above damper 1, the magnetic poles of the permanent magnet 8 are arranged in a direction perpendicular to the main surface of the flywheel 7 (FIG. 3B), but instead of this, FIG. As shown in ()), they may be arranged parallel to the main surface of the flywheel 7. Also in this configuration, with the rotation of the flywheel 7, the casing 9 relatively rotates within the magnetic field of the permanent magnet 8, and a Lorentz force is generated, so that the same damping effect can be obtained.

また、図７に示すように、複数の永久磁石８をケーシング９側に配置してもよい。この場合、ケーシング９は、永久磁石８を保持する磁石保持部材として用いられ、鋼材などの強磁性体で構成されるのに対し、フライホイール７は、永久磁石８が設けられない導電部材として用いられ、鋼材などの導電材料で構成される。この構成によれば、導電部材であるフライホイール７が、ケーシング９に設けられた永久磁石８の磁界内を回転することにより、フライホイール７に、渦電流と永久磁石８の磁界との相互作用によるローレンツ力が発生し、抵抗力（制動力）として作用することによって、同様の減衰効果を発揮させることができる。 Further, as shown in FIG. 7, a plurality of permanent magnets 8 may be arranged on the casing 9 side. In this case, the casing 9 is used as a magnet holding member that holds the permanent magnet 8 and is made of a ferromagnetic material such as a steel material, whereas the flywheel 7 is used as a conductive member without the permanent magnet 8 provided. And made of a conductive material such as steel. According to this configuration, the flywheel 7, which is a conductive member, rotates in the magnetic field of the permanent magnet 8 provided in the casing 9, so that the flywheel 7 interacts with the eddy current and the magnetic field of the permanent magnet 8. Generates the same Lorentz force and acts as a resistance force (braking force), whereby the same damping effect can be exerted.

図８は、本発明の第２実施形態によるダンパ２１を示す。このダンパ２１は、図１に示した第１実施形態のダンパ１と同様、フライホイール７の上面及び下面に複数の永久磁石８が設けられ、フライホイール７を磁石保持部材として用い、ケーシング９を導電部材として用いるとともに、ケーシング９に蓄電用のコイル２２とコンデンサ２３を設けたものである。 FIG. 8 shows a damper 21 according to a second embodiment of the present invention. Like the damper 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the damper 21 is provided with a plurality of permanent magnets 8 on the upper and lower surfaces of the flywheel 7, uses the flywheel 7 as a magnet holding member, and In addition to being used as a conductive member, the casing 9 is provided with a storage coil 22 and a capacitor 23.

具体的には、ケーシング９の上壁９ｅ及び下壁９ｃにそれぞれ、複数のコイル２２と１つのコンデンサ２３が設けられており、フライホイール７の回転に伴ってケーシング９に発生した渦電流が各コイル２２に流れるように構成されている。また、これらのコイル２２はコンデンサ２３に接続されており、コイル２２を流れる渦電流による電気エネルギがコンデンサ２３に蓄電される。コンデンサ２３は、ダンパ２１に関連する後述する各種のセンサなどの電気デバイス（図示せず）に接続され、蓄電した電力を供給する。 Specifically, a plurality of coils 22 and one capacitor 23 are provided on the upper wall 9 e and the lower wall 9 c of the casing 9, respectively, and the eddy current generated in the casing 9 as the flywheel 7 rotates It is configured to flow through the coil 22. These coils 22 are connected to a capacitor 23, and electric energy due to eddy current flowing through the coil 22 is stored in the capacitor 23. The capacitor 23 is connected to an electric device (not shown) such as various sensors described below related to the damper 21 and supplies the stored power.

以上のように、本実施形態のダンパ２１によれば、構造物Ｂの振動に伴ってケーシング９に発生した渦電流による電気エネルギを、コイル２２及びコンデンサ２３によって回生し、ダンパ２１の電気デバイスの電源として有効に活用することができる。 As described above, according to the damper 21 of the present embodiment, the electric energy due to the eddy current generated in the casing 9 due to the vibration of the structure B is regenerated by the coil 22 and the capacitor 23, and the electric device of the damper 21 It can be effectively used as a power source.

次に、図９〜図１２を参照しながら、本発明の第３実施形態によるダンパ４１について説明する。このダンパ４１は、ケーシング９を磁石保持部材として、その下壁９ｃの上面に複数の永久磁石８を周方向に配置し、フライホイール７を導電部材とするとともに、渦電流によるローレンツ力を制御するための制御装置４２を付加したものである。 Next, a damper 41 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This damper 41 has a casing 9 as a magnet holding member, a plurality of permanent magnets 8 arranged in a circumferential direction on the upper surface of a lower wall 9c, a flywheel 7 as a conductive member, and controls Lorentz force due to eddy current. And a control device 42 for the purpose.

図１１に示すように、この制御装置４２は、複数のポールピース４３と、ポールピース４３を駆動するアクチュエータ４４と、アクチュエータ４４を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）４５などを備えている。 As shown in FIG. 11, the control device 42 includes a plurality of pole pieces 43, an actuator 44 for driving the pole pieces 43, an ECU (electronic control unit) 45 for controlling the actuators 44, and the like.

ポールピース４３は、強磁性体で構成されており、図９及び図１０に示すように、ケーシング９に設けられた永久磁石８とフライホイール７との間に、永久磁石８と同数、設けられ、周方向に等間隔に配置されている。これらのポールピース４３は、周方向に移動自在に構成された、リング状の非磁性体から成る保持部材４６に一体に取り付けられており、この保持部材４６にアクチュエータ４４が連結されている。 The pole pieces 43 are made of a ferromagnetic material, and are provided between the permanent magnets 8 provided in the casing 9 and the flywheel 7 in the same number as the number of the permanent magnets 8 as shown in FIGS. , Are arranged at equal intervals in the circumferential direction. These pole pieces 43 are integrally attached to a ring-shaped non-magnetic holding member 46 that is configured to be movable in the circumferential direction, and an actuator 44 is connected to the holding member 46.

アクチュエータ４４は、例えばステッピングモータで構成されており、アクチュエータ４４への出力パルス数ＮＰをＥＣＵ４５で制御することにより、保持部材４６を介して、複数のポールピース４３の周方向の位置（角度）が制御される。 The actuator 44 is formed of, for example, a stepping motor. By controlling the number of output pulses NP to the actuator 44 by the ECU 45, the positions (angles) of the plurality of pole pieces 43 in the circumferential direction can be changed via the holding member 46. Controlled.

具体的には、この出力パルス数ＮＰが０のときには、図９に示すように、各ポールピース４３は、隣り合う２つの永久磁石８、８をまたぐ位置（以下「阻止位置」という）に位置する。この状態では、同図（ａ）に示すように、１つのポールピース４３と２つの永久磁石８、８によって磁力線の閉回路が形成されるため、永久磁石８の磁界はフライホイール７に作用しない。その結果、フライホイール７が回転しても、渦電流によるローレンツ力の発生が阻止され、それによる減衰効果は発揮されない。 Specifically, when the number of output pulses NP is 0, as shown in FIG. 9, each pole piece 43 is located at a position (hereinafter referred to as a “blocking position”) that straddles two adjacent permanent magnets 8. I do. In this state, as shown in FIG. 4A, a closed circuit of the magnetic force lines is formed by one pole piece 43 and two permanent magnets 8, 8, so that the magnetic field of the permanent magnet 8 does not act on the flywheel 7. . As a result, even when the flywheel 7 rotates, the generation of Lorentz force due to the eddy current is prevented, so that the damping effect is not exhibited.

一方、出力パルス数ＮＰが所定の最大値ＮＭＡＸに設定されると、各ポールピース４３は、周方向に所定角度、移動することで、図１０に示すように、１つの永久磁石８の真上に対向する位置（以下「許容位置」という）に位置する。この状態では、同図（ａ）に示すように、永久磁石８の磁界がポールピース４３を通ってフライホイール７に作用する。その結果、フライホイール７が回転すると、渦電流による最大のローレンツ力が発生し、それによる最大限の減衰効果が発揮される。 On the other hand, when the number of output pulses NP is set to a predetermined maximum value NMAX, each pole piece 43 moves by a predetermined angle in the circumferential direction, as shown in FIG. (Hereinafter, referred to as “permissible position”). In this state, the magnetic field of the permanent magnet 8 acts on the flywheel 7 through the pole piece 43 as shown in FIG. As a result, when the flywheel 7 rotates, the maximum Lorentz force due to the eddy current is generated, and thereby the maximum damping effect is exhibited.

また、出力パルス数ＮＰが値０と最大値ＮＭＡＸの間に設定されると、図示しないが、ポールピース４３が許容位置と阻止位置の間に位置し、その位置に応じた大きさのローレンツ力が発生することによって、中間の大きさの減衰効果が発揮される。 When the number of output pulses NP is set between the value 0 and the maximum value NMAX, the pole piece 43 is located between the allowable position and the blocking position (not shown), and the Lorentz force having a magnitude corresponding to the position is set. Causes an intermediate damping effect.

図１１に示すように、ＥＣＵ４５には、第１及び第２加速度センサ５１、５２、圧力センサ５３が接続されている。第１及び第２加速度センサ５１、５２は、例えば半導体式のものであり、構造物Ｂの上梁ＢＵ及び下梁ＢＬにそれぞれ設けられている（図４参照）。第１及び第２加速度センサ５１、５２は、上梁ＢＵの振動による水平方向の加速度（以下「上梁加速度」という）ＡＢＵ、及び下梁ＢＬの振動による水平方向の加速度（以下「下梁加速度」という）ＡＢＬをそれぞれ検出し、それらの検出信号をＥＣＵ４５に出力する。また、圧力センサ５３は、連通路４内の作動流体ＨＦの圧力（以下「流体圧」という）ＰＨＦを検出し、その検出信号をＥＣＵ４５に出力する。 As shown in FIG. 11, first and second acceleration sensors 51 and 52 and a pressure sensor 53 are connected to the ECU 45. The first and second acceleration sensors 51 and 52 are of a semiconductor type, for example, and are provided on the upper beam BU and the lower beam BL of the structure B, respectively (see FIG. 4). The first and second acceleration sensors 51 and 52 are provided with a horizontal acceleration (hereinafter referred to as “upper beam acceleration”) ABU due to the vibration of the upper beam BU and a horizontal acceleration (hereinafter referred to as “lower beam acceleration”) due to the vibration of the lower beam BL. ABL) are detected, and their detection signals are output to the ECU 45. The pressure sensor 53 detects the pressure (hereinafter referred to as “fluid pressure”) PHF of the working fluid HF in the communication passage 4 and outputs a detection signal to the ECU 45.

ＥＣＵ４５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェースなどを有するマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ４５は、上記のセンサ５１〜５３の検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、図１２に示す減衰制御処理を実行する。本処理は、所定時間ごとに繰り返し実行される。 The ECU 45 is configured by a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, an I / O interface, and the like. The ECU 45 executes the damping control process shown in FIG. 12 according to the detection signals of the sensors 51 to 53 according to the program stored in the ROM. This processing is repeatedly executed at predetermined time intervals.

本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、検出された流体圧ＰＨＦが所定の上限圧ＰＬＭＴよりも大きいか否かを判別する。この答えがＮＯで、流体ＰＨＦが上限圧ＰＬＭＴ以下のときには、ステップ２に進み、上梁ＢＵと下梁ＢＬの間の水平方向の相対変位ＲＤを算出する。 In this process, first, in step 1 (illustrated as "S1"; the same applies hereinafter), it is determined whether or not the detected fluid pressure PHF is higher than a predetermined upper limit pressure PLMT. When the answer is NO and the fluid PHF is equal to or lower than the upper limit pressure PLMT, the process proceeds to step 2 and calculates the horizontal relative displacement RD between the upper beam BU and the lower beam BL.

この相対変位ＲＤの算出は、例えば次のように行われる。まず、検出された上梁加速度ＡＢＵを積分することで、上梁速度ＶＢＵ（絶対速度）を算出し、この上梁速度ＶＢＵをさらに積分することで、上梁変位ＤＢＵ（絶対変位）を算出する。同様に、検出された下梁加速度ＡＢＬを積分することで、下梁速度ＶＢＬを算出し、この下梁速度ＶＢＬをさらに積分することで、下梁変位ＤＢＬを算出する。そして、上梁変位ＤＢＵと下梁変位ＤＢＬとの差の絶対値｜ＤＢＵ−ＤＢＬ｜を、上梁ＢＵと下梁ＢＬの間の相対変位ＲＤとして算出する。 The calculation of the relative displacement RD is performed, for example, as follows. First, an upper beam speed VBU (absolute speed) is calculated by integrating the detected upper beam acceleration ABU, and an upper beam displacement DBU (absolute displacement) is calculated by further integrating this upper beam speed VBU. . Similarly, the lower beam speed VBL is calculated by integrating the detected lower beam acceleration ABL, and the lower beam displacement DBL is calculated by further integrating the lower beam speed VBL. Then, the absolute value | DBU-DBL | of the difference between the upper beam displacement DBU and the lower beam displacement DBL is calculated as the relative displacement RD between the upper beam BU and the lower beam BL.

次に、ステップ３において、算出した相対変位ＲＤが第１所定変位ＲＤＲＥＦ１よりも大きいか否かを判別する。この答えがＮＯのときには、アクチュエータ４４への出力パルス数ＮＰを、相対変位ＲＤに応じた、値０と最大値ＮＭＡＸの間の値に設定し（ステップ４）、本処理を終了する。これにより、ポールピース４３が許容位置と阻止位置の間に位置し、その位置に応じた大きさのローレンツ力が発生することによって、中間の大きさの減衰効果が発揮される。 Next, in step 3, it is determined whether the calculated relative displacement RD is larger than the first predetermined displacement RDREF1. If this answer is NO, the number of output pulses NP to the actuator 44 is set to a value between the value 0 and the maximum value NMAX according to the relative displacement RD (step 4), and this processing ends. As a result, the pole piece 43 is located between the allowable position and the blocking position, and a Lorentz force having a magnitude corresponding to the position is generated, so that an intermediate damping effect is exhibited.

前記ステップ３の答えがＹＥＳで、相対変位ＲＤが所定変位ＲＤＲＥＦを超えたときには、大きな地震動の発生などにより、構造物Ｂに大きな相対変位が発生しているとして、出力パルス数ＮＰを最大値ＮＭＡＸに設定し（ステップ５）、本処理を終了する。これにより、各ポールピース４３が図１０に示す許容位置に位置することで、渦電流による最大のローレンツ力が発生し、それによる最大限の減衰効果が発揮される。 If the answer to the step 3 is YES and the relative displacement RD exceeds the predetermined displacement RDREF, it is determined that a large relative displacement has occurred in the structure B due to the occurrence of a large earthquake motion or the like, and the output pulse number NP is set to the maximum value NMAX. (Step 5), and the process ends. As a result, the maximum Lorentz force due to the eddy current is generated by placing each pole piece 43 at the allowable position shown in FIG. 10, thereby exerting the maximum damping effect.

一方、前記ステップ１の答えがＹＥＳで、流体圧ＰＨＦが上限圧ＰＬＭＴを超えたときには、ダンパ４１の軸力が過大になっているおそれがあるとして、出力パルス数ＮＰを０に設定し（ステップ６）、本処理を終了する。これにより、各ポールピース４３が図９に示す阻止位置に位置し、ローレンツ力の発生が阻止されるので、ダンパ４１の軸力が過大になると推定されるタイミングで、軸力制限を適切に行うことができる。 On the other hand, if the answer to the above step 1 is YES and the fluid pressure PHF exceeds the upper limit pressure PLMT, it is determined that the axial force of the damper 41 may be excessive, and the output pulse number NP is set to 0 (step 6), end this processing. Accordingly, each pole piece 43 is located at the blocking position shown in FIG. 9 and the generation of the Lorentz force is prevented, so that the axial force is appropriately limited at the timing when the axial force of the damper 41 is estimated to be excessive. be able to.

次に、図１３及び図１４を参照しながら、本発明の第４実施形態によるダンパ６１について説明する。このダンパ６１は、図１に示す第１実施形態のダンパ１に対し、その第２取付具ＦＬ２の部分に弾性材７１を付加したものである。 Next, a damper 61 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This damper 61 is obtained by adding an elastic member 71 to the second mounting member FL2 of the damper 1 of the first embodiment shown in FIG.

弾性材７１は、図１４に示すようなゴムユニットで構成されており、第１部材７２、第２部材７３及びゴム板７４を有する。第１部材７２は、第１フランジ７２ａと、第１フランジ７２ａから第２部材７３側に向かって延びる挿入板７２ｂを一体に有する。第２部材７３は、第２フランジ７３ａと、第２フランジ７３ａから第１部材７２側に向かって挿入板７２ｂと平行に延びる、２枚のリブ付きの取付板７３ｂ、７３ｂを一体に有する。 The elastic member 71 is constituted by a rubber unit as shown in FIG. 14, and has a first member 72, a second member 73, and a rubber plate 74. The first member 72 integrally includes a first flange 72a and an insertion plate 72b extending from the first flange 72a toward the second member 73. The second member 73 integrally has a second flange 73a, and two ribbed mounting plates 73b, 73b extending from the second flange 73a toward the first member 72 in parallel with the insertion plate 72b.

ゴム板７４は、柔性を有する軟質のゴムで構成され、取付板７３ｂ、７３ｂの各内面に取り付けられており、第１部材７２の挿入板７２ｂは、ゴム板７４、７４の間に挿入され、挟持されている。そして、ダンパ６１は、その第２取付具ＦＬ２に弾性材７１の第１フランジ７２ａがねじ止めされるとともに、第２フランジ７３ａを介して構造物Ｂに連結される。 The rubber plate 74 is made of soft rubber having flexibility, and is attached to each inner surface of the attachment plates 73b, 73b. The insertion plate 72b of the first member 72 is inserted between the rubber plates 74, 74, It is pinched. Then, the first flange 72a of the elastic member 71 is screwed to the second mounting member FL2 of the damper 61, and is connected to the structure B via the second flange 73a.

以上のように、本実施形態のダンパ６１によれば、フライホイール７から成る慣性質量要素と弾性材７１から成るばね要素が、互いに直列に接続された関係にある。したがって、弾性材７１のばね定数を適宜、設定することによって、ダンパ６１の振動周期、例えば固有振動数を調整することができる。 As described above, according to the damper 61 of the present embodiment, the inertial mass element composed of the flywheel 7 and the spring element composed of the elastic material 71 are in a relationship of being connected in series to each other. Therefore, by appropriately setting the spring constant of the elastic member 71, the vibration cycle of the damper 61, for example, the natural frequency can be adjusted.

次に、図１５及び図１６を参照しながら、本発明の第５実施形態によるダンパ８１について説明する。このダンパ８１は、図１に示す第１実施形態のダンパ１に対し、歯車モータ５の回転軸６と一体の第２フライホイール８２と、この第２フライホイール８２を回転駆動する電動モータ８３などを付加したものである。 Next, a damper 81 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This damper 81 is different from the damper 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 in that a second flywheel 82 integrated with the rotating shaft 6 of the gear motor 5 and an electric motor 83 for rotating the second flywheel 82 are provided. Is added.

第２フライホイール８２は、ケーシング９から上方に突出した回転軸６の部分に同軸状に設けられ、回転軸６と一体に回転する。また、第２フライホイール８２の外周面にはギヤ部８２ａが形成されている。一方、電動モータ８３は、シリンダ２の外周部に設置され、その出力軸８３ａが鉛直上方に延びており、出力軸８３ａに一体に設けられたギヤ８３ｂが、第２フライホイール８２のギヤ部８２ａに噛み合っている。 The second flywheel 82 is provided coaxially with the portion of the rotating shaft 6 protruding upward from the casing 9, and rotates integrally with the rotating shaft 6. A gear portion 82a is formed on the outer peripheral surface of the second flywheel 82. On the other hand, the electric motor 83 is installed on the outer peripheral portion of the cylinder 2, and its output shaft 83 a extends vertically upward, and a gear 83 b integrally provided on the output shaft 83 a is provided with a gear portion 82 a of the second flywheel 82. Are engaged.

図１６は、電動モータ８３を制御するためのモータ制御処理を示す。本処理は、ＥＣＵ４５により、所定時間ごとに繰り返し実行される。 FIG. 16 shows a motor control process for controlling the electric motor 83. This process is repeatedly executed by the ECU 45 every predetermined time.

本処理では、まずステップ１１において、上梁ＢＵと下梁ＢＬの間の水平方向の相対速度ＲＶを算出する。この相対速度ＲＶの算出は、例えば、検出された上梁加速度ＡＢＵ及び下梁加速度ＡＢＬをそれぞれ積分することで、上梁速度ＶＢＵ及び下梁速度ＶＢＬ（それぞれ絶対速度）を算出するとともに、上梁速度ＶＢＵから下梁速度ＶＢＬを減算することによって行われる。すなわち、相対速度ＲＶは、ＲＶ＝ＶＢＵ−ＶＢＬで表され、上梁ＢＵと下梁ＢＬとの相対変位の方向に応じた正負を有する。 In this process, first, in step 11, a horizontal relative speed RV between the upper beam BU and the lower beam BL is calculated. The relative velocity RV is calculated by, for example, integrating the detected upper beam acceleration ABU and lower beam acceleration ABL, respectively, to calculate the upper beam velocity VBU and the lower beam velocity VBL (absolute velocity), This is performed by subtracting the lower beam speed VBL from the speed VBU. That is, the relative speed RV is represented by RV = VBU-VBL, and has a positive or negative value according to the direction of the relative displacement between the upper beam BU and the lower beam BL.

次に、ステップ１２において、上梁ＢＵと下梁ＢＬの間の水平方向の相対変位ＲＤを算出する。この相対変位ＲＤは、例えば、図１２のステップ２と同様、上梁速度ＶＢＵ及び下梁速度ＶＢＬをそれぞれ積分することで、上梁変位ＤＢＵ及び下梁変位ＤＢＬ（それぞれ絶対変位）を算出するとともに、上梁変位ＤＢＵと下梁変位ＤＢＬとの差の絶対値｜ＤＢＵ−ＤＢＬ｜として算出される。 Next, in step 12, a horizontal relative displacement RD between the upper beam BU and the lower beam BL is calculated. The relative displacement RD is calculated by, for example, integrating the upper beam speed VBU and the lower beam speed VBL, respectively, as in step 2 of FIG. 12, to calculate the upper beam displacement DBU and the lower beam displacement DBL (absolute displacement). , The absolute value | DBU-DBL | of the difference between the upper beam displacement DBU and the lower beam displacement DBL.

次に、算出された相対変位ＲＤが第２所定変位ＲＤＲＥＦ２よりも大きいか否かを判別する（ステップ１３）。この答えがＮＯのときには、構造物Ｂに発生している相対変位が小さいとして、電動モータ８３の目標回転速度ＶＭＯＴを０に設定し（ステップ１４）、本処理を終了する。この設定により、電動モータ８３は停止状態に制御される。 Next, it is determined whether or not the calculated relative displacement RD is larger than a second predetermined displacement RDREF2 (step 13). If the answer is NO, it is determined that the relative displacement occurring in the structure B is small, the target rotation speed VMOT of the electric motor 83 is set to 0 (step 14), and this processing ends. With this setting, the electric motor 83 is controlled to be stopped.

一方、上記ステップ１３の答えがＹＥＳのときには、電動モータ８３の目標回転速度ＶＭＯＴを、ステップ１１で算出された相対速度ＲＶに応じて設定し（ステップ１５）、本処理を終了する。前述したように、相対速度ＲＶは、上梁ＢＵと下梁ＢＬとの相対変位の方向に応じた正負を有しており、この場合において、目標回転速度ＶＭＯＴは、例えば、この相対変位を抑制する方向に、相対速度ＲＶが大きいほどより大きくなるように設定される。 On the other hand, if the answer to step 13 is YES, the target rotation speed VMOT of the electric motor 83 is set according to the relative speed RV calculated at step 11 (step 15), and the process ends. As described above, the relative speed RV has a positive or negative value according to the direction of the relative displacement between the upper beam BU and the lower beam BL. In this case, the target rotation speed VMOT suppresses the relative displacement, for example. In such a direction, the larger the relative speed RV is, the larger the setting is.

以上のように、本実施形態のダンパ８１によれば、構造物Ｂの実際の相対変位に応じ、電動モータ８３を介してフライホイール７の回転速度をアクティブ制御し、渦電流によるローレンツ力の大きさを制御することによって、所望の減衰性能を得ることができる。 As described above, according to the damper 81 of the present embodiment, the rotation speed of the flywheel 7 is actively controlled via the electric motor 83 according to the actual relative displacement of the structure B, and the magnitude of the Lorentz force due to the eddy current is increased. By controlling the length, a desired damping performance can be obtained.

なお、本発明は、説明した第１〜第５実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。まず、各実施形態では、圧力モータとして、歯車モータを用いているが、連通路４内の作動流体ＨＦの流動を回転運動に変換することが可能である限り、他の形式の圧力モータ、例えばピストンモータやベーンモータ、ねじモータなどを用いてもよいことは、もちろんである。また、複数の永久磁石８及びポールピース４３などの数や配置については、実施形態において説明したものの他、適宜、増減及び変更することが可能である。 The present invention is not limited to the first to fifth embodiments described above, but can be implemented in various modes. First, in each embodiment, a gear motor is used as the pressure motor. However, as long as it is possible to convert the flow of the working fluid HF in the communication passage 4 into a rotary motion, another type of pressure motor, for example, Of course, a piston motor, a vane motor, a screw motor, or the like may be used. The number and arrangement of the plurality of permanent magnets 8 and the pole pieces 43 can be appropriately increased, decreased, or changed in addition to those described in the embodiment.

また、それぞれの実施形態における構成を適宜、互いに組み合わせることが可能である。例えば、第２実施形態のダンパ２１におけるコイル２２及びコンデンサ２３の構成と、第４実施形態のダンパ６１における弾性材７１の構成を組み合わせてもよいことは、もちろんである。また、弾性材７１の構成は例示であり、フライホイール７などの慣性接続要素と直列に接続されるばね要素である限り、任意の構成を採用できる。また、弾性材７１を、ダンパ６１の第２取付具ＦＬ２側に代えて、第１取付具ＦＬ１側に設けてもよいことはもちろんである。 Further, the configurations in the respective embodiments can be appropriately combined with each other. For example, it goes without saying that the configuration of the coil 22 and the capacitor 23 in the damper 21 of the second embodiment may be combined with the configuration of the elastic member 71 in the damper 61 of the fourth embodiment. Further, the configuration of the elastic member 71 is an example, and any configuration can be adopted as long as it is a spring element connected in series with an inertial connection element such as the flywheel 7. In addition, it goes without saying that the elastic member 71 may be provided on the first attachment FL1 side instead of the second attachment FL2 side of the damper 61.

また、第３実施形態における減衰制御処理の内容、及び第５実施形態におけるモータ制御処理の内容は、あくまで例示であり、適宜、変更することが可能である。例えば、減衰制御処理では、動作パラメータとして、検出された上梁加速度ＡＢＵ、下梁加速度ＡＢＬ及び流体圧ＰＨＦを用いているが、これらに加えて又は代えて、ダンパの動作状態を表す他の適当なパラメータ、例えば作動流体ＨＦの温度などを用いてもよい。 Further, the contents of the damping control process in the third embodiment and the contents of the motor control process in the fifth embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate. For example, in the damping control process, the detected upper beam acceleration ABU, lower beam acceleration ABL, and fluid pressure PHF are used as the operation parameters. Other parameters such as the temperature of the working fluid HF may be used.

また、減衰制御処理では、ポールピース４３の制御を、上下の梁ＢＵ、ＢＬ間の相対変位ＲＤに応じて行っているが、これに代えて、地震の大きさを表す他の適当なパラメータ、例えば上下の梁ＢＵ、ＢＬのそれぞれの加速度や速度に応じて行ってもよい。さらに、減衰制御処理及びモータ制御処理では、それぞれポールピース４３の位置及び電動モータ８３の目標回転速度ＴＭＯＴを基本的に無段階に制御しているが、段階的に制御してもよい。 Further, in the damping control process, the control of the pole piece 43 is performed according to the relative displacement RD between the upper and lower beams BU and BL. For example, it may be performed in accordance with the acceleration and speed of each of the upper and lower beams BU and BL. Further, in the damping control process and the motor control process, the position of the pole piece 43 and the target rotation speed TMOT of the electric motor 83 are basically controlled steplessly, but may be controlled stepwise.

また、実施形態は、ダンパ１などを構造物Ｂの制震装置として用いた例であるが、免震装置として用いてもよい。その他、ダンパの細部の構成を、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することが可能である。 Further, the embodiment is an example in which the damper 1 and the like are used as a vibration control device for the structure B, but may be used as a seismic isolation device. In addition, the detailed configuration of the damper can be appropriately changed within the scope of the present invention.

１第１実施形態のダンパ
２シリンダ
２ｄ第１流体室
２ｅ第２流体室
３ピストン
４連通路
５歯車モータ（圧力モータ）
７フライホイール（ロータ）
８永久磁石
９ケーシンング（ステータ）
２１第２実施形態のダンパ
２２コイル
２３コンデンサ
４１第３実施形態のダンパ
４３ポールピース
４５ＥＣＵ（制御手段）
５１第１加速度センサ（動作パラメータ検出手段）
５２第２加速度センサ（動作パラメータ検出手段）
５３圧力センサ（動作パラメータ検出手段）
６１第４実施形態のダンパ
７１弾性材（ばね要素）
８１第５実施形態のダンパ
８３電動モータ
Ｂ構造物
ＨＦ作動流体
ＡＢＵ上梁加速度（動作パラメータ）
ＡＢＬ下梁加速度（動作パラメータ）
ＰＨＦ流体圧（作動流体の圧力、動作パラメータ）
ＰＬＭＴ上限圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Damper of 1st Embodiment 2 Cylinder 2d 1st fluid chamber 2e 2nd fluid chamber 3 Piston 4 Communication path 5 Gear motor (pressure motor)
7 Flywheel (rotor)
8 permanent magnet 9 casing (stator)
21 Damper of Second Embodiment 22 Coil 23 Capacitor 41 Damper of Third Embodiment 43 Pole Piece 45 ECU (Control Means)
51 first acceleration sensor (operation parameter detecting means)
52 second acceleration sensor (operation parameter detecting means)
53 pressure sensor (operation parameter detecting means)
61 Damper of Fourth Embodiment 71 Elastic Material (Spring Element)
81 Damper of Fifth Embodiment 83 Electric Motor B Structure HF Working Fluid ABU Upper Beam Acceleration (Operation Parameter)
ABL Lower beam acceleration (operation parameter)
PHF fluid pressure (pressure of working fluid, operating parameters)
PLMT upper limit pressure

Claims

構造物を含む系内の相対変位する第１部位と第２部位の間に設けられ、振動エネルギを減衰するダンパであって、
作動流体が充填され、前記第１部位に連結されたシリンダと、
当該シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、前記シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、前記第２部位に連結されたピストンと、
前記ピストンをバイパスし、前記第１及び第２流体室に連通する連通路と、
当該連通路に設けられ、当該連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換する圧力モータと、
当該圧力モータによって回転駆動されるロータと、
当該ロータに対向する不動のステータと、
前記ロータ及び前記ステータの一方に設けられ、磁界内を回転する前記ロータに、当該ロータの回転と反対方向の、渦電流によるローレンツ力を作用させるように構成された複数の永久磁石と、
を備えることを特徴とするダンパ。 A damper that is provided between a first portion and a second portion that are relatively displaced in a system including a structure and attenuates vibration energy,
A cylinder filled with a working fluid and connected to the first portion;
A piston that is slidably provided in the cylinder in the axial direction, partitions the cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and is connected to the second portion;
A communication passage that bypasses the piston and communicates with the first and second fluid chambers;
A pressure motor that is provided in the communication passage and converts the flow of the working fluid in the communication passage into a rotational motion;
A rotor rotationally driven by the pressure motor,
An immovable stator facing the rotor,
A plurality of permanent magnets provided on one of the rotor and the stator and configured to apply Lorentz force due to eddy current to the rotor rotating in a magnetic field, in a direction opposite to the rotation of the rotor,
A damper comprising:

前記ロータ及び前記ステータの他方に設けられ、前記渦電流が流れるコイルと、
当該コイルを流れる渦電流による電気エネルギを蓄電するコンデンサと、をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のダンパ。 A coil provided on the other of the rotor and the stator, through which the eddy current flows;
The damper according to claim 1, further comprising: a capacitor for storing electric energy by eddy current flowing through the coil.

強磁性体で構成され、前記複数の永久磁石の磁界が前記ロータに作用するのを許容する許容位置と阻止する阻止位置との間で移動可能なポールピースと、
当該ダンパの動作状態を表す動作パラメータを検出する動作パラメータ検出手段と、
前記ポールピースを、前記検出された動作パラメータに応じた、前記許容位置と前記阻止位置との間の位置に制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のダンパ。 A pole piece made of a ferromagnetic material and movable between an allowance position that allows the magnetic fields of the plurality of permanent magnets to act on the rotor and a blocking position that blocks the rotor;
Operation parameter detection means for detecting an operation parameter representing an operation state of the damper;
3. The control device according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control the pole piece to a position between the allowable position and the blocking position according to the detected operation parameter. 4. Damper.

前記動作パラメータ検出手段は、前記動作パラメータとして作動流体の圧力を検出し、
前記制御手段は、前記検出された作動流体の圧力が所定の上限圧を超えたときに、前記ポールピースを阻止位置に駆動することを特徴とする、請求項３に記載のダンパ。 The operating parameter detecting means detects a pressure of a working fluid as the operating parameter,
4. The damper according to claim 3, wherein the control means drives the pole piece to a blocking position when the detected pressure of the working fluid exceeds a predetermined upper limit pressure.

前記第１部位と前記シリンダの間、及び前記第２部位と前記ピストンの間の一方に、当該ダンパの振動周期を調整するためのばね要素をさらに備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のダンパ。 5. The device according to claim 1, further comprising a spring element for adjusting a vibration cycle of the damper, at one of between the first portion and the cylinder and between the second portion and the piston. The damper according to any one of the above.

前記ロータを回転駆動するための電動モータと、
当該ダンパの動作状態を表す動作パラメータを検出する動作パラメータ検出手段と、
当該検出された動作パラメータに応じて、前記電動モータを制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のダンパ。 An electric motor for rotationally driving the rotor,
Operation parameter detection means for detecting an operation parameter representing an operation state of the damper;
The damper according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control the electric motor in accordance with the detected operation parameter.