JP2020204605A - Vibration damper testing device - Google Patents

Abstract

To provide a vibration damper testing device with which, while maintaining an amplification factor inputted to a vibration damper constant, it is possible to input the amplification factor to the vibration damper while amplifying the displacement of an actuator and perform a test satisfactorily due to the increased speed of excitation performance.SOLUTION: In order to amplify the relative displacement of a mass damper 21, the present invention includes: a first hydraulic cylinder 10A having a first cylinder 11A and a first piston 12A that divides the inside of the foregoing into first and second fluid chambers 13a, 13b and connected one end to a first movable body 3A; a second hydraulic cylinder 10B having a second cylinder 11B the cross-sectional area of which is smaller and a second piston 12B that divides the inside of the foregoing into third and fourth fluid chambers 13c, 13d and connected at one end to a second movable body 3B; and first and second communication passages 16, 17 communicating with the first and third fluid chambers and the second and fourth fluid chambers, respectively. The mass damper 21 is connected to the second movable body 3B, and an actuator 4 excites the mass damper 21 via the first movable body 3A.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、第１部材及び第２部材が軸線方向に相対変位することによって振動を抑制する制振ダンパを試験する制振ダンパの試験装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping damper test device for testing a vibration damping damper that suppresses vibration by causing the first member and the second member to be displaced relative to each other in the axial direction.

従来の制振ダンパの試験装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この試験装置は、マスダンパを対象としており、水平に延びる支持フレームと、マスダンパを加振するアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置を備える。支持フレームは、鋼材から成る複数のフレーム材を井桁状に組み立てたものである。アクチュエータは、所定の加振性能（最大荷重、最大振幅や最大速度）を有しており、支持フレーム内の一方の側に配置されている。 As a conventional vibration damping damper test device, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. This test device is intended for a mass damper, and includes a horizontally extending support frame, an actuator that vibrates the mass damper, and a control device that controls the actuator. The support frame is made by assembling a plurality of frame materials made of steel in a grid shape. The actuator has predetermined vibration performance (maximum load, maximum amplitude and maximum speed) and is arranged on one side in the support frame.

マスダンパは、ボールねじ式のものであり、内筒と、内筒に対して移動自在のねじ軸と、ねじ軸の移動に伴って回転する回転マスを有する。内筒は、支持フレームの他方の側に連結され、ねじ軸は、連結部材を介してアクチュエータに連結されている。また、この試験装置には、連結部材に作用する荷重をダンパ反力として検出するロードセルや、マスダンパの内筒に対するねじ軸の相対変位をダンパ変位として検出する変位センサが設けられている。 The mass damper is a ball screw type and has an inner cylinder, a screw shaft movable with respect to the inner cylinder, and a rotating mass that rotates with the movement of the screw shaft. The inner cylinder is connected to the other side of the support frame, and the screw shaft is connected to the actuator via a connecting member. Further, this test device is provided with a load cell that detects a load acting on a connecting member as a damper reaction force, and a displacement sensor that detects a relative displacement of a screw shaft with respect to an inner cylinder of a mass damper as a damper displacement.

この構成によれば、マスダンパの性能試験を行う際には、制御装置による制御の下、アクチュエータが駆動され、その加振力が連結部材を介してマスダンパに入力され、マスダンパが作動する。そして、ロードセルで検出されたダンパ反力や、変位センサで検出されたダンパ変位などに基づいて、マスダンパの性能が評価される。 According to this configuration, when the performance test of the mass damper is performed, the actuator is driven under the control of the control device, the exciting force thereof is input to the mass damper via the connecting member, and the mass damper is operated. Then, the performance of the mass damper is evaluated based on the damper reaction force detected by the load cell, the damper displacement detected by the displacement sensor, and the like.

特開２０１７−３６９８２号公報JP-A-2017-36982

上述したように、従来の試験装置では、アクチュエータがダンパの一端側に直列に連結されているため、アクチュエータの加振性能（最大荷重、最大振幅や最大速度）が、そのまま試験装置の加振性能になる。このため、試験装置の加振性能に限界が生じ、例えば、所望の試験条件に対し、最大振幅や最大速度が不足する場合がある。 As described above, in the conventional test device, since the actuator is connected in series with one end side of the damper, the excitation performance (maximum load, maximum amplitude and maximum speed) of the actuator remains as it is. become. For this reason, the vibration performance of the test apparatus is limited, and for example, the maximum amplitude and the maximum speed may be insufficient for the desired test conditions.

そのような場合、アクチュエータの変位を増幅する増幅機構、例えばパンタグラフ式の増幅機構を用いることが考えられる。しかし、パンタグラフ式の増幅機構は、その形状が直線に近い状態では特に、幾何学的に非線形になるという特性を有するため、アクチュエータの出力波形を例えば正弦波としても、ダンパへの入力波形は正弦波にならず、試験を良好に行うことができない。 In such a case, it is conceivable to use an amplification mechanism that amplifies the displacement of the actuator, for example, a pantograph type amplification mechanism. However, since the pantograph type amplification mechanism has a characteristic that it becomes geometrically non-linear, especially when its shape is close to a straight line, even if the output waveform of the actuator is a sine wave, for example, the input waveform to the damper is a sine wave. It does not become a wave and the test cannot be performed well.

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、制振ダンパに入力される増幅倍率を一定に保ったまま、アクチュエータの加振による変位を増幅しながら制振ダンパに入力でき、それにより、加振性能の高速化によって試験を良好に行うことができる制振ダンパの試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the damping damper can be used while amplifying the displacement due to the vibration of the actuator while keeping the amplification factor input to the damping damper constant. It is an object of the present invention to provide a vibration damping damper test apparatus capable of inputting and thereby performing a good test by increasing the vibration performance.

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、第１部材及び第２部材が軸線方向に相対変位することによって振動を抑制する制振ダンパを試験する制振ダンパの試験装置であって、軸線方向に互いに間隔を隔てて配置された不動の第１反力壁及び第２反力壁と、第１及び第２反力壁の間に、軸線方向に互いに間隔を隔てて配置され、軸線方向に移動自在の第１可動体及び第２可動体と、制振ダンパの第１及び第２部材の間の相対変位を増幅するための液圧シリンダ機構と、を備え、液圧シリンダ機構は、作動流体が充填された第１シリンダ、及び、第１シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、第１シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画する第１ピストンを有し、第１シリンダ及び第１ピストンの一方が支持体に固定され、第１シリンダ及び第１ピストンの他方が第１可動体に連結された第１液圧シリンダと、作動流体が充填され、断面積が第１シリンダよりも小さい第２シリンダ、及び、第２シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、第２シリンダ内を第３流体室と第４流体室に区画する第２ピストンを有し、第２シリンダ及び第２ピストンの一方が支持体に固定され、第２シリンダ及び第２ピストンの他方が第２可動体に連結された第２液圧シリンダと、第１流体室と第３及び第４流体室の一方とに連通する第１連通路と、第２流体室と第３及び第４流体室の他方とに連通する第２連通路と、を有し、制振ダンパは第２可動体と第２反力壁の間に配置され、第１及び第２部材は第２可動体及び第２反力壁にそれぞれ連結されており、第１反力壁と第１可動体の間に配置され、第１可動体を介して制振ダンパを軸線方向に加振するためのアクチュエータをさらに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 vibration damping damper test apparatus for testing a vibration damping damper that suppresses vibration by relatively displaced the first member and the second member in the axial direction. Between the immovable first and second reaction wall and the first and second reaction walls, which are spaced apart from each other in the axial direction, they are placed apart from each other in the axial direction. A hydraulic cylinder mechanism including a first movable body and a second movable body that are movable in the axial direction and a hydraulic cylinder mechanism for amplifying a relative displacement between the first and second members of the vibration damping damper. Is a first cylinder filled with a working fluid and a first piston that is slidably provided in the first cylinder in the axial direction and divides the inside of the first cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber. One of the first cylinder and the first piston is fixed to the support, and the other of the first cylinder and the first piston is connected to the first movable body, and the first hydraulic cylinder and the working fluid are filled. A second cylinder having a cross-sectional area smaller than that of the first cylinder, and a second piston that is slidably provided in the second cylinder in the axial direction and divides the inside of the second cylinder into a third fluid chamber and a fourth fluid chamber. A second hydraulic cylinder in which one of the second cylinder and the second piston is fixed to the support, and the other of the second cylinder and the second piston is connected to the second movable body, and the first fluid chamber. It has a first communication passage that communicates with one of the third and fourth fluid chambers, and a second communication passage that communicates with the other of the second fluid chamber and the third and fourth fluid chambers. Is placed between the second movable body and the second reaction force wall, the first and second members are connected to the second movable body and the second reaction force wall, respectively, and the first reaction force wall and the first movable wall. It is characterized by further including an actuator arranged between the bodies and for vibrating the vibration damping damper in the axial direction via the first movable body.

この構成によれば、制振ダンパの軸線方向に沿って、不動の第１反力壁及び第２反力壁が設けられ、第１及び第２反力壁の間に、軸線方向に移動自在の第１可動体及び第２可動体が設けられており、第１可動体と第２可動体の間に、上述した構成の第１及び第２液圧シリンダ並びに第１及び第２連通路を有する液圧シリンダ機構が設けられている。また、第１反力壁と第１可動体の間には、アクチュエータが配置されている。試験時には、第２可動体と第２反力壁の間に制振ダンパが配置され、その第１及び第２部材が第２可動体及び第２反力壁にそれぞれ連結されるとともに、アクチュエータが駆動され、その加振力により、第１可動体を介して制振ダンパが軸線方向に加振される。 According to this configuration, an immovable first reaction force wall and a second reaction force wall are provided along the axial direction of the vibration damping damper, and are movable in the axial direction between the first and second reaction force walls. The first movable body and the second movable body of the above are provided, and the first and second hydraulic cylinders and the first and second continuous passages having the above-described configuration are provided between the first movable body and the second movable body. A hydraulic cylinder mechanism is provided. Further, an actuator is arranged between the first reaction force wall and the first movable body. At the time of the test, a vibration damping damper is arranged between the second movable body and the second reaction force wall, and the first and second members thereof are connected to the second movable body and the second reaction force wall, respectively, and the actuator is installed. It is driven, and the damping force vibrates the damping damper in the axial direction via the first movable body.

このアクチュエータによる加振に伴い、第１可動体が軸線方向の一方の方向に変位すると、第１液圧シリンダの第１シリンダと第１ピストンが、軸線方向に相対的に変位する。この相対変位に伴い、その方向に応じて、第１液圧シリンダ内の作動流体が、第１流体室又は第２流体室から第１連通路又は第２連通路を介して第２液圧シリンダの第３流体室又は第４流体室に流入する。これに伴い、第２液圧シリンダの第２シリンダと第２ピストンが相対的に変位することによって、その一方に連結された第２可動体が駆動されるとともに、第２可動体に連結された制振ダンパの第２部材が軸線方向に駆動される。それと同時に、第２液圧シリンダ内の作動流体が、第４流体室又は第３流体室から第２連通路又は第１連通路を介して第１液圧シリンダの第２流体室又は第１流体室に流入し、戻される。 When the first movable body is displaced in one direction in the axial direction due to the vibration by this actuator, the first cylinder and the first piston of the first hydraulic cylinder are displaced relatively in the axial direction. Along with this relative displacement, the working fluid in the first hydraulic cylinder moves from the first fluid chamber or the second fluid chamber to the second hydraulic cylinder via the first passage or the second passage, depending on the direction. Inflows into the third fluid chamber or the fourth fluid chamber of. Along with this, the second cylinder and the second piston of the second hydraulic cylinder are relatively displaced, so that the second movable body connected to one of them is driven and connected to the second movable body. The second member of the vibration damping damper is driven in the axial direction. At the same time, the working fluid in the second hydraulic cylinder moves from the fourth fluid chamber or the third fluid chamber to the second fluid chamber or the first fluid of the first hydraulic cylinder via the second passage or the first passage. It flows into the room and is returned.

この場合、本発明によれば、第２液圧シリンダの第２シリンダ（第２ピストン）の断面積が第１液圧シリンダの第１シリンダ（第１ピストン）の断面積よりも小さいため、アクチュエータの変位は、増幅された状態で、第１及び第２部材の間の相対変位（以下、適宜「制振ダンパの相対変位」という）として制振ダンパに入力される。以下、この点について説明する。 In this case, according to the present invention, the cross-sectional area of the second cylinder (second piston) of the second hydraulic cylinder is smaller than the cross-sectional area of the first cylinder (first piston) of the first hydraulic cylinder, so that the actuator In the amplified state, the displacement of is input to the vibration damping damper as a relative displacement between the first and second members (hereinafter, appropriately referred to as “relative displacement of the vibration damping damper”). This point will be described below.

ここで、第１及び第２ピストンの断面積をそれぞれＡ１、Ａ２、アクチュエータの加振に伴う第１及び第２シリンダに対する第１及び第２ピストンの変位をそれぞれＤ１、Ｄ２とすると、第１液圧シリンダからの作動流体の流出量（押しのけ容積）Ｖ１と第２液圧シリンダからの作動流体の流出量（押しのけ容積）Ｖ２は、それぞれ次式（１）及び（２）で表される。
Ｖ１＝Ａ１・Ｄ１ ・・・（１）
Ｖ２＝Ａ２・Ｄ２ ・・・（２）
また、両流出量Ｖ１、Ｖ２は互いに等しいため、次式（３）が成立する。
Ａ１・Ｄ１＝Ａ２・Ｄ２ ・・・（３） Here, assuming that the cross-sectional areas of the first and second pistons are A1 and A2, respectively, and the displacements of the first and second pistons with respect to the first and second cylinders due to the vibration of the actuator are D1 and D2, respectively, the first liquid The outflow amount (pushing volume) V1 of the working fluid from the pressure cylinder and the outflow amount (pushing volume) V2 of the working fluid from the second hydraulic cylinder are represented by the following equations (1) and (2), respectively.
V1 = A1 ・ D1 ・ ・ ・ (1)
V2 = A2 ・ D2 ・ ・ ・ (2)
Further, since both outflow amounts V1 and V2 are equal to each other, the following equation (3) holds.
A1 ・ D1 = A2 ・ D2 ・ ・ ・ (3)

以上から、第２液圧シリンダの第２ピストンの断面積Ａ２と第２シリンダ−第２ピストン間の変位（制振ダンパの第１部材の変位）は反比例する。また、制振ダンパの第２部材は第２反力壁に連結されており、不動（変位＝０）である。したがって、この試験装置の変位増幅率（アクチュエータの変位に対する制振ダンパの相対変位の増幅率）ＲＡは、次式（４）で表される。
ＲＡ＝Ｄ２／Ｄ１＝Ａ１／Ａ２ ・・・（４）
以上のように、制振ダンパの相対変位は、アクチュエータの変位に対してＡ１／Ａ２倍、増幅され、第２ピストンの断面積Ａ２が小さいほど、より大きくなる。 From the above, the cross-sectional area A2 of the second piston of the second hydraulic cylinder and the displacement between the second cylinder and the second piston (displacement of the first member of the vibration damping damper) are inversely proportional. Further, the second member of the vibration damping damper is connected to the second reaction force wall and is immovable (displacement = 0). Therefore, the displacement amplification factor (amplification factor of the relative displacement of the vibration damping damper with respect to the displacement of the actuator) RA of this test device is expressed by the following equation (4).
RA = D2 / D1 = A1 / A2 ... (4)
As described above, the relative displacement of the vibration damping damper is amplified by A1 / A2 times the displacement of the actuator, and the smaller the cross-sectional area A2 of the second piston, the larger the relative displacement.

以上のように、本発明の試験装置によれば、アクチュエータと制振ダンパの間に設けられた液圧シリンダ機構の作用により、制振ダンパに入力される増幅倍率を一定に保ったまま、アクチュエータの加振による変位を増幅しながら制振ダンパに入力できる。これにより、加振性能の高速化によって試験を良好に行うことができる。また、アクチュエータ自身の加振性能の強化を必要とすることなく、既存のアクチュエータをそのまま用いることができる。 As described above, according to the test apparatus of the present invention, the actuator keeps the amplification factor input to the vibration damping damper constant by the action of the hydraulic cylinder mechanism provided between the actuator and the vibration damping damper. It can be input to the damping damper while amplifying the displacement due to the vibration of. As a result, the test can be performed satisfactorily by increasing the vibration performance. Further, the existing actuator can be used as it is without the need to enhance the vibration performance of the actuator itself.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の制振ダンパの試験装置において、液圧シリンダ機構は、互いに並列に設けられた複数の液圧シリンダ機構で構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the vibration damping damper test apparatus according to claim 1, the hydraulic cylinder mechanism is composed of a plurality of hydraulic cylinder mechanisms provided in parallel with each other. ..

この構成によれば、液圧シリンダ機構として、互いに並列の複数の液圧シリンダ機構が設けられているため、制振ダンパの反力が、複数の液圧シリンダ機構の複数のピストンロッドなどによって分担して支持される。したがって、液圧シリンダ機構の数を適切に設定することにより、制振ダンパ反力を過不足なく支持することができる。 According to this configuration, since a plurality of hydraulic cylinder mechanisms parallel to each other are provided as the hydraulic cylinder mechanism, the reaction force of the vibration damping damper is shared by a plurality of piston rods of the plurality of hydraulic cylinder mechanisms. Is supported. Therefore, by appropriately setting the number of hydraulic cylinder mechanisms, the vibration damping damper reaction force can be supported without excess or deficiency.

本発明の実施形態による試験装置を、マスダンパとともに概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the test apparatus by embodiment of this invention together with a mass damper. 図１の試験装置のうちの１つの油圧シリンダ機構を拡大して示す図である。It is an enlarged view which shows the hydraulic cylinder mechanism of one of the test apparatus of FIG. マスダンパの断面図である。It is sectional drawing of a mass damper. 試験装置の制御装置などを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of a test apparatus.

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は、本発明の第１実施形態による試験装置１を、試験対象である制振ダンパとしてのマスダンパ２１とともに概略的に示している。このマスダンパ２１は、例えば建物などの構造物の振動を抑制するためのものであり、本出願人による特許第５３１４２０１号の図３などに記載されたマスダンパと同様に構成されている。まず、このマスダンパ２１の構成及び動作について、簡単に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a test device 1 according to a first embodiment of the present invention together with a mass damper 21 as a vibration damping damper to be tested. The mass damper 21 is for suppressing vibration of a structure such as a building, and is configured in the same manner as the mass damper described in FIG. 3 of Japanese Patent No. 5314201 by the applicant. First, the configuration and operation of the mass damper 21 will be briefly described.

図３に示すように、マスダンパ２１は、内筒２２、ボールねじ２３、回転マス２４、及び制限機構２５を有する。内筒２２は、円筒状の鋼材で構成されている。内筒２２の一端部は開口しており、他端部は、自在継ぎ手を介して第２フランジ２７に取り付けられている。 As shown in FIG. 3, the mass damper 21 has an inner cylinder 22, a ball screw 23, a rotating mass 24, and a limiting mechanism 25. The inner cylinder 22 is made of a cylindrical steel material. One end of the inner cylinder 22 is open, and the other end is attached to the second flange 27 via a universal joint.

また、ボールねじ２３は、ねじ軸２３ａと、ねじ軸２３ａに多数のボール２３ｂを介して回転可能に螺合するナット２３ｃを有する。ねじ軸２３ａの一端部は、上述した内筒２２の開口に収容されており、ねじ軸２３ａの他端部は、自在継ぎ手を介して第１フランジ２６に取り付けられている。また、ナット２３ｃは、軸受け２８を介して、内筒２２に回転可能に支持されている。なお、図１では、マスダンパ２１の主要な要素のみに符号を付している。 Further, the ball screw 23 has a screw shaft 23a and a nut 23c that is rotatably screwed to the screw shaft 23a via a large number of balls 23b. One end of the screw shaft 23a is housed in the opening of the inner cylinder 22 described above, and the other end of the screw shaft 23a is attached to the first flange 26 via a universal joint. Further, the nut 23c is rotatably supported by the inner cylinder 22 via a bearing 28. In FIG. 1, only the main elements of the mass damper 21 are coded.

回転マス２４は、比重の大きな材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されている。また、回転マス２４は、内筒２２及びボールねじ２３の外周側に同軸状に配置され、軸受け２９を介して、内筒２２に回転可能に支持されている。回転マス２４と内筒２２の間には、一対のリング状のシール３０、３０が設けられている。これらのシール３０、３０、回転マス２４及び内筒２２によって形成された空間には、シリコンオイルで構成された粘性体３１が充填されている。 The rotating mass 24 is made of a material having a large specific gravity, for example, iron, and is formed in a cylindrical shape. Further, the rotating mass 24 is coaxially arranged on the outer peripheral side of the inner cylinder 22 and the ball screw 23, and is rotatably supported by the inner cylinder 22 via a bearing 29. A pair of ring-shaped seals 30 and 30 are provided between the rotating mass 24 and the inner cylinder 22. The space formed by the seals 30, 30, the rotating mass 24, and the inner cylinder 22 is filled with a viscous body 31 composed of silicone oil.

以上のように構成されたマスダンパ２１では、内筒２２及びねじ軸２３ａの間に相対変位が発生すると、この相対変位がボールねじ２３で回転運動に変換された状態で、制限機構２５を介して回転マス２４に伝達されることによって、回転マス２４が回転する。それにより、回転マス２４による回転慣性質量効果と、粘性体３１のせん断抵抗による粘性減衰効果によって、構造物などの振動を抑制する制振性能が発揮される。 In the mass damper 21 configured as described above, when a relative displacement occurs between the inner cylinder 22 and the screw shaft 23a, the relative displacement is converted into a rotary motion by the ball screw 23, and the relative displacement is converted into a rotational motion by the ball screw 23 via the limiting mechanism 25. The rotary mass 24 rotates by being transmitted to the rotary mass 24. As a result, vibration damping performance that suppresses vibration of structures and the like is exhibited by the rotational inertial mass effect of the rotating mass 24 and the viscous damping effect of the shear resistance of the viscous body 31.

制限機構２５は、リング状の回転滑り材２５ａと、複数のねじ２５ｂ及びばね２５ｃ（２つのみ図示）で構成されている。マスダンパ２１の軸線方向に作用する荷重（以下「軸荷重」という）が、ねじ２５ｂの締付度合に応じて定まる制限荷重に達するまでは、回転マス２４は、ナット２３ｃと一体に回転する。一方、マスダンパ２１の軸荷重が制限荷重に達すると、回転滑り材２５ａとナット２３ｃ又は回転マス２４との間に滑りが発生する。 The limiting mechanism 25 is composed of a ring-shaped rotary sliding member 25a, a plurality of screws 25b, and a spring 25c (only two are shown). The rotary mass 24 rotates integrally with the nut 23c until the load acting in the axial direction of the mass damper 21 (hereinafter referred to as “axial load”) reaches a limit load determined according to the degree of tightening of the screw 25b. On the other hand, when the axial load of the mass damper 21 reaches the limit load, slippage occurs between the rotary sliding member 25a and the nut 23c or the rotary mass 24.

次に、図１及び図２を参照しながら、試験装置１について説明する。試験装置１は、マスダンパ２１を設置し、所定の条件で加振することにより、マスダンパ２１の性能試験を行うものである。図１に示すように、試験装置１は、不動の第１反力壁２Ａ及び第２反力壁２Ｂと、第１可動フレーム３Ａ及び第２可動フレーム３Ｂと、マスダンパ２１を加振するためのアクチュエータ４と、加振時にアクチュエータ４の変位を増幅し、マスダンパ２１に入力するための複数の油圧シリンダ機構５を備えている。 Next, the test apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The test device 1 is for performing a performance test of the mass damper 21 by installing the mass damper 21 and vibrating it under predetermined conditions. As shown in FIG. 1, the test apparatus 1 is for vibrating the immovable first reaction force wall 2A and second reaction force wall 2B, the first movable frame 3A and the second movable frame 3B, and the mass damper 21. It includes an actuator 4 and a plurality of hydraulic cylinder mechanisms 5 for amplifying the displacement of the actuator 4 at the time of vibration and inputting it to the mass damper 21.

第１及び第２反力壁２Ａ、２Ｂは、Ｈ鋼などの複数の鋼材を組み立てることにより形成され、高い剛性を有しており、基礎プレート６上に一体に立設され、左右方向に互いに間隔を隔てて配置されている。 The first and second reaction force walls 2A and 2B are formed by assembling a plurality of steel materials such as H steel, have high rigidity, are integrally erected on the foundation plate 6, and are mutually erected in the left-right direction. They are arranged at intervals.

第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂはそれぞれ、複数の鋼板を互いに連結し、フレーム状に組み立てたものであり、互いに対向する左右一対の外板３ｃ、３ｃと、外板３ｃ、３ｃの上下方向の中心間に連結された中板３ｄと、外板３ｃ、３ｃの下端部間に連結された底板３ｅなどを有する。第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂは、第１及び第２反力壁２Ａ、２Ｂの間に、第１反力壁２Ａ側から順に配置されている。 The first and second movable frames 3A and 3B are formed by connecting a plurality of steel plates to each other to form a frame, respectively, and a pair of left and right outer plates 3c and 3c facing each other and upper and lower outer plates 3c and 3c. It has a middle plate 3d connected between the centers in the direction, a bottom plate 3e connected between the lower ends of the outer plates 3c and 3c, and the like. The first and second movable frames 3A and 3B are arranged between the first and second reaction force walls 2A and 2B in order from the first reaction force wall 2A side.

また、第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂの各底板３ｅにはガイド８が下方に突出するように設けられ、これらのガイド８、８が、基礎プレート６上に左右方向に延びるように設けられたレール９、９にそれぞれ係合している。この構成により、第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂは、ガイド８及びレール９によって左右方向に移動自在に案内される。 Further, guides 8 are provided on the bottom plates 3e of the first and second movable frames 3A and 3B so as to project downward, and these guides 8 and 8 are provided so as to extend in the left-right direction on the base plate 6. It is engaged with the rails 9 and 9, respectively. With this configuration, the first and second movable frames 3A and 3B are movably guided in the left-right direction by the guide 8 and the rail 9.

図１に示すように、前述したマスダンパ２１は、試験時に、第２可動フレーム３Ｂと第２反力壁２Ｂの間に設置される。具体的には、マスダンパ２１の第１フランジ２６が第２可動フレーム３Ｂの外板３ｃの中心に一体に連結され、第２フランジ２７が第２反力壁２Ｂの上下方向の中心に一体に連結される。 As shown in FIG. 1, the above-mentioned mass damper 21 is installed between the second movable frame 3B and the second reaction force wall 2B at the time of the test. Specifically, the first flange 26 of the mass damper 21 is integrally connected to the center of the outer plate 3c of the second movable frame 3B, and the second flange 27 is integrally connected to the center of the second reaction force wall 2B in the vertical direction. Will be done.

アクチュエータ４は、例えば複動式の直線運動を行う油圧シリンダで構成されたダイナミックアクチュエータであり、所定の加振性能、例えば最大荷重：±３０００ｋＮ、最大振幅：±１００ｍｍ、最大速度：±３００ｍｍ／ｓの性能を有する。 The actuator 4 is, for example, a dynamic actuator composed of a hydraulic cylinder that performs double-acting linear motion, and has predetermined vibration performance, for example, maximum load: ± 3000 kN, maximum amplitude: ± 100 mm, maximum speed: ± 300 mm / s. Has the performance of.

アクチュエータ４は、シリンダ４ａと、シリンダ４ａに対して伸縮自在のピストン部４ｂを有する。ピストン部４ｂは、シリンダ４ａ内を摺動するピストン（図示せず）に順に一体に連結されたピストンロッド及びピストンヘッドで構成されている。アクチュエータ４は、第１反力壁２Ａと第１可動フレーム３Ａの間に配置されており、具体的には、シリンダ４ａが第１反力壁２Ａの上下方向の中心に一体に連結され、ピストン部４ｂのピストンヘッドが第１可動フレーム３Ａの外板３ｃの中心に一体に連結されている。 The actuator 4 has a cylinder 4a and a piston portion 4b that can be expanded and contracted with respect to the cylinder 4a. The piston portion 4b is composed of a piston rod and a piston head that are integrally connected to a piston (not shown) sliding in the cylinder 4a in this order. The actuator 4 is arranged between the first reaction force wall 2A and the first movable frame 3A. Specifically, the cylinder 4a is integrally connected to the center of the first reaction force wall 2A in the vertical direction, and the piston. The piston head of the portion 4b is integrally connected to the center of the outer plate 3c of the first movable frame 3A.

以上の構成により、アクチュエータ４は、作動時、ピストン部４ｂが左右方向に往復動することにより、第１可動フレーム３Ａを軸線方向に加振する。 With the above configuration, the actuator 4 vibrates the first movable frame 3A in the axial direction by reciprocating the piston portion 4b in the left-right direction during operation.

図１に示すように、第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂの間には、シリンダ支持壁７が立設されており、このシリンダ支持壁７に、複数の油圧シリンダ機構５（図１には３つ図示）が互いに並列に設けられている。シリンダ支持壁７は、第１及び第２反力壁２Ａ、２Ｂと同様、Ｈ鋼などの複数の鋼材を組み立てたものであり、高い剛性を有する。 As shown in FIG. 1, a cylinder support wall 7 is erected between the first and second movable frames 3A and 3B, and a plurality of hydraulic cylinder mechanisms 5 (in FIG. 1) are erected on the cylinder support wall 7. (3 shown) are provided in parallel with each other. Like the first and second reaction force walls 2A and 2B, the cylinder support wall 7 is formed by assembling a plurality of steel materials such as H steel and has high rigidity.

複数の油圧シリンダ機構５は、互いに同じ構成を有する。図２に示すように、各油圧シリンダ機構５は、第１可動フレーム３Ａ側に設けられた第１油圧シリンダ１０Ａと、第２可動フレーム３Ｂ側に設けられた第２油圧シリンダ１０Ｂと、第１及び第２油圧シリンダ１０Ａ、１０Ｂの間を連通する第１連通路１６及び第２連通路１７を有する。 The plurality of hydraulic cylinder mechanisms 5 have the same configuration as each other. As shown in FIG. 2, each hydraulic cylinder mechanism 5 includes a first hydraulic cylinder 10A provided on the first movable frame 3A side, a second hydraulic cylinder 10B provided on the second movable frame 3B side, and a first. It also has a first communication passage 16 and a second communication passage 17 that communicate between the second hydraulic cylinders 10A and 10B.

第１油圧シリンダ１０Ａは、第１シリンダ１１Ａと第１ピストン１２Ａを有する。第１シリンダ１１Ａは、断面積Ａ１が大きく、かつ軸線方向（図２の左右方向）の長さが小さい短筒状のものであり、一方の端壁において、シリンダ支持壁７に固定されている。第１ピストン１２Ａは、第１シリンダ１１Ａ内に軸線方向に摺動自在に設けられており、第１シリンダ１１Ａの内部空間を、シリンダ支持壁７と反対側（図２の左側）の第１流体室１３ａとシリンダ支持壁７側（図２の右側）の第２流体室１３ｂに区画している。第１及び第２流体室１３ａ、１３ｂ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 first hydraulic cylinder 10A has a first cylinder 11A and a first piston 12A. The first cylinder 11A has a short tubular shape having a large cross-sectional area A1 and a small length in the axial direction (horizontal direction in FIG. 2), and is fixed to the cylinder support wall 7 at one end wall. .. The first piston 12A is slidably provided in the first cylinder 11A in the axial direction, and the internal space of the first cylinder 11A is the first fluid on the side opposite to the cylinder support wall 7 (left side in FIG. 2). It is divided into a chamber 13a and a second fluid chamber 13b on the cylinder support wall 7 side (right side in FIG. 2). The first and second fluid chambers 13a and 13b are filled with the working fluid HF. The hydraulic fluid HF is composed of ordinary hydraulic oil having an appropriate viscosity.

第１ピストン１２Ａには、ピストンロッド１４Ａが同軸状に一体に設けられている。ピストンロッド１４Ａは、左方に延び、第１シリンダ１１Ａの他方の端壁を液密に貫通し、その端部には取付用のフランジ１５Ａが設けられている。図１に示すように、第１ピストン１２Ａは、ピストンロッド１４及びフランジ１５Ａを介して、第１可動フレーム３Ａの外板３ｃに一体に連結されている。 A piston rod 14A is coaxially provided integrally with the first piston 12A. The piston rod 14A extends to the left and penetrates the other end wall of the first cylinder 11A in a liquid-tight manner, and a flange 15A for mounting is provided at the end thereof. As shown in FIG. 1, the first piston 12A is integrally connected to the outer plate 3c of the first movable frame 3A via the piston rod 14 and the flange 15A.

第２油圧シリンダ１０Ｂは、第２シリンダ１１Ｂと第２ピストン１２Ｂを有する。第２シリンダ１１Ｂは、第１シリンダ１１Ａと比較し、断面積Ａ２が小さく、かつ軸線方向の長さが大きい長筒状のものである。この第２シリンダ１１Ｂの断面積Ａ２は、例えば第１シリンダ１１Ａの断面積Ａ１の１／３（＝Ａ１／３）に設定されている。第２シリンダ１１Ｂは、一方の端壁において、シリンダ支持壁７に固定されている。 The second hydraulic cylinder 10B has a second cylinder 11B and a second piston 12B. The second cylinder 11B has a long tubular shape having a smaller cross-sectional area A2 and a larger axial length as compared with the first cylinder 11A. The cross-sectional area A2 of the second cylinder 11B is set to, for example, 1/3 (= A1 / 3) of the cross-sectional area A1 of the first cylinder 11A. The second cylinder 11B is fixed to the cylinder support wall 7 at one end wall.

第２ピストン１２Ｂは、第２シリンダ１１Ｂ内に軸線方向に摺動自在に設けられており、第２シリンダ１１Ｂの内部空間を、シリンダ支持壁７側（図２の左側）の第３流体室１３ｃとその反対側（図２の右側）の第４流体室１３ｄに区画している。第３及び第４流体室１３ｃ、１３ｄには作動流体ＨＦが充填されている。 The second piston 12B is slidably provided in the second cylinder 11B in the axial direction, and the internal space of the second cylinder 11B is divided into the third fluid chamber 13c on the cylinder support wall 7 side (left side in FIG. 2). And the fourth fluid chamber 13d on the opposite side (right side of FIG. 2). The third and fourth fluid chambers 13c and 13d are filled with the working fluid HF.

また、第２ピストン１２Ｂには、ピストンロッド１４Ｂが同軸状に一体に設けられている。ピストンロッド１４Ｂは、右方に延び、第２シリンダ１１Ｂの他方の端壁を液密に貫通し、その端部には取付用のフランジ１５Ｂが設けられている。図１に示すように、第２ピストン１２Ｂは、ピストンロッド１４Ｂ及びフランジ１５Ｂを介して、第２可動フレーム３Ｂの外板３ｃに一体に連結されている。 Further, the second piston 12B is integrally provided with a piston rod 14B coaxially. The piston rod 14B extends to the right and penetrates the other end wall of the second cylinder 11B in a liquid-tight manner, and a flange 15B for mounting is provided at the end thereof. As shown in FIG. 1, the second piston 12B is integrally connected to the outer plate 3c of the second movable frame 3B via the piston rod 14B and the flange 15B.

第１連通路１６は、第１油圧シリンダ１０Ａの第１流体室１３ａ及び第２油圧シリンダ１０Ｂの第３流体室１３ｃに連通し、第２連通路１７は、第１油圧シリンダ１０Ａの第２流体室１３ｂ及び第２油圧シリンダ１０Ｂの第４流体室１３ｄに連通している。これらの第１及び第２連通路１６、１７にも作動流体ＨＦが充填されている。 The first communication passage 16 communicates with the first fluid chamber 13a of the first hydraulic cylinder 10A and the third fluid chamber 13c of the second hydraulic cylinder 10B, and the second communication passage 17 communicates with the second fluid of the first hydraulic cylinder 10A. It communicates with the fourth fluid chamber 13d of the chamber 13b and the second hydraulic cylinder 10B. The working fluid HF is also filled in these first and second passages 16 and 17.

試験装置１はさらに、ロードセル１７及び変位センサ１８を備えている（図４参照）。ロードセル１７は、アクチュエータ４の先端に設けられ、アクチュエータ４から第１可動フレーム３Ａを介してマスダンパ２１に作用する荷重を、マスダンパ２１の反力（以下「ダンパ反力」という）ＰＭＤとして検出し、その検出信号を制御装置２０に出力する。 The test device 1 further includes a load cell 17 and a displacement sensor 18 (see FIG. 4). The load cell 17 is provided at the tip of the actuator 4, and detects a load acting on the mass damper 21 from the actuator 4 via the first movable frame 3A as a reaction force (hereinafter referred to as “damper reaction force”) PMD of the mass damper 21. The detection signal is output to the control device 20.

変位センサ１８は、マスダンパ２１の内筒２２に対するねじ軸２３ａの変位（以下「ダンパ変位」という）ＤＭＤを検出し、その検出信号を制御装置２０に出力する。制御装置２０は、アクチュエータ４を駆動するための電源や、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェースなどの組み合わせで構成されている。 The displacement sensor 18 detects the displacement (hereinafter referred to as “damper displacement”) DMD of the screw shaft 23a with respect to the inner cylinder 22 of the mass damper 21, and outputs the detection signal to the control device 20. The control device 20 is composed of a combination of a power supply for driving the actuator 4, a CPU, RAM, ROM, an I / O interface, and the like.

以上の構成の試験装置１では、試験対象であるマスダンパ２１を第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂの間に、前述したように設置するとともに、制御装置２０による制御の下、アクチュエータ４を作動させ、所定の波形（正弦波や地震応答波）及び大きさの条件でマスダンパ２１を加振することによって、試験が行われる。そして、試験中にロードセル１７及び変位センサ１８で検出されたダンパ反力ＰＭＤ及びダンパ変位ＤＭＤに応じて、マスダンパ２１の最大速度抵抗力、減衰係数や回転慣性質量などが算出され、マスダンパ２１の性能が評価される。 In the test device 1 having the above configuration, the mass damper 21 to be tested is installed between the first and second movable frames 3A and 3B as described above, and the actuator 4 is operated under the control of the control device 20. The test is performed by vibrating the mass damper 21 under the conditions of a predetermined waveform (sine wave or seismic response wave) and magnitude. Then, the maximum velocity resistance, damping coefficient, rotational inertia mass, etc. of the mass damper 21 are calculated according to the damper reaction force PMD and the damper displacement DMD detected by the load cell 17 and the displacement sensor 18 during the test, and the performance of the mass damper 21 is calculated. Is evaluated.

次に、この試験中のアクチュエータ４の加振に応じた試験装置１の機械的な動作について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。なお、図１及び図２は、アクチュエータ４のピストン部４ｂが中立位置に位置し、それに伴い、第１可動フレーム３Ａ、第１ピストン１２Ａ、第２ピストン１２Ｂ、第２可動フレーム３Ｂ、及びマスダンパ２１のねじ軸２３ａが、それぞれの中立位置に位置している状態を示す。 Next, the mechanical operation of the test device 1 in response to the vibration of the actuator 4 during this test will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In FIGS. 1 and 2, the piston portion 4b of the actuator 4 is located in the neutral position, and accordingly, the first movable frame 3A, the first piston 12A, the second piston 12B, the second movable frame 3B, and the mass damper 21 Indicates a state in which the screw shafts 23a of the above are located at their respective neutral positions.

アクチュエータ４が作動し、ピストン部４ｂが中立位置から例えば右方に変位（移動）すると、第１可動フレーム３Ａ及びこれに連結された複数の第１ピストン１２Ａが、ピストン部４ｂと同じ量、右方に同時に変位する（図１の矢印Ｘ１）。この第１ピストン１２Ａの右方への変位に伴い、各第１油圧シリンダ１０Ａの第２流体室１３ｂ内の作動流体ＨＦが、第２連通路１７を介して第２油圧シリンダ１０Ｂの第４流体室１３ｄに流入し、第２ピストン１２Ｂを第３流体室１３ｃ側に押圧する。 When the actuator 4 operates and the piston portion 4b is displaced (moved) from the neutral position to the right, for example, the first movable frame 3A and the plurality of first pistons 12A connected to the first movable frame 3A are moved to the right by the same amount as the piston portion 4b. Simultaneously displace toward (arrow X1 in FIG. 1). With the displacement of the first piston 12A to the right, the working fluid HF in the second fluid chamber 13b of each first hydraulic cylinder 10A moves to the fourth fluid of the second hydraulic cylinder 10B via the second communication passage 17. It flows into the chamber 13d and presses the second piston 12B toward the third fluid chamber 13c.

これに伴い、複数の第２ピストン１２Ｂ及びこれらに連結された第２可動フレーム３Ｂが左方に変位する（図１の矢印Ｘ２）。それにより、第２可動フレーム３Ｂに連結されたマスダンパ２１のねじ軸２３ａが左方に駆動されるとともに、第３流体室１３ｃ内の作動流体ＨＦが、第１連通路１６を介して第１油圧シリンダ１０Ａの第１流体室１３ａに流入する（戻る）。また、マスダンパ２１の内筒２２は第２反力壁２Ｂに連結されており、不動（変位＝０）である。さらに、前述したように、第２ピストン１２Ｂの断面積Ａ２は、第１ピストン１２Ａの断面積Ａ１よりも小さく、Ａ２＝Ａ１／３に設定されている。 Along with this, the plurality of second pistons 12B and the second movable frame 3B connected to them are displaced to the left (arrow X2 in FIG. 1). As a result, the screw shaft 23a of the mass damper 21 connected to the second movable frame 3B is driven to the left, and the working fluid HF in the third fluid chamber 13c is moved to the first hydraulic pressure via the first continuous passage 16. It flows into (returns to) the first fluid chamber 13a of the cylinder 10A. Further, the inner cylinder 22 of the mass damper 21 is connected to the second reaction force wall 2B and is immovable (displacement = 0). Further, as described above, the cross-sectional area A2 of the second piston 12B is smaller than the cross-sectional area A1 of the first piston 12A, and A2 = A1 / 3 is set.

その結果、この場合の変位増幅率（アクチュエータ４の変位に対するマスダンパ２１の内筒２２とねじ軸２３ａとの間の相対変位の増幅率）ＲＡは、前記式（４）により、ＲＡ＝Ａ１／Ａ２＝３．０になる。このように、マスダンパ２１の相対変位は、アクチュエータ４の変位に対して３．０倍、増幅される。 As a result, the displacement amplification factor (amplification factor of the relative displacement between the inner cylinder 22 of the mass damper 21 and the screw shaft 23a with respect to the displacement of the actuator 4) RA in this case is RA = A1 / A2 according to the above equation (4). = 3.0. In this way, the relative displacement of the mass damper 21 is amplified 3.0 times with respect to the displacement of the actuator 4.

なお、図示しないが、アクチュエータ４のピストン部４ｂが上記と逆に左方に変位する場合には、第１可動フレーム３Ａ、第１ピストン１２Ａ、第２ピストン１２Ｂ及び第２可動フレーム３Ｂの変位の方向や、第１及び第２連通路１６、１７における作動流体ＨＦの流れが逆になるだけであり、同様の動作が得られる。 Although not shown, when the piston portion 4b of the actuator 4 is displaced to the left in the opposite direction to the above, the displacement of the first movable frame 3A, the first piston 12A, the second piston 12B and the second movable frame 3B The same operation can be obtained only by reversing the direction and the flow of the working fluid HF in the first and second passages 16 and 17.

したがって、前述したアクチュエータ４の加振性能（最大荷重：±３０００ｋＮ、最大振幅：±１００ｍｍ、最大速度：±３００ｍｍ／ｓ）に対し、マスダンパ２１に入力される最大振幅及び最大速度をそれぞれ３．０倍である±３００ｍｍ、±９００ｍｍ／ｓに増幅することができる。 Therefore, the maximum amplitude and maximum speed input to the mass damper 21 are 3.0, respectively, with respect to the vibration performance (maximum load: ± 3000 kN, maximum amplitude: ± 100 mm, maximum speed: ± 300 mm / s) of the actuator 4 described above. It can be amplified to ± 300 mm and ± 900 mm / s, which are doubles.

以上のように、本実施形態の試験装置１によれば、アクチュエータ４とマスダンパ２１の間に設けられた油圧シリンダ機構５の作用により、アクチュエータ４の加振による変位を増幅しながらマスダンパ２１に入力することができる。 As described above, according to the test device 1 of the present embodiment, the hydraulic cylinder mechanism 5 provided between the actuator 4 and the mass damper 21 amplifies the displacement due to the vibration of the actuator 4 and inputs the displacement to the mass damper 21. can do.

以上から、マスダンパ２１に入力される増幅倍率を一定に保ったまま、アクチュエータ４の加振による変位を増幅しながらマスダンパ２１に入力でき、それにより、加振性能の高速化によって試験を良好に行うことができる。また、アクチュエータ４自身の加振性能の強化を必要とすることなく、既存のアクチュエータをそのまま用いることができる。 From the above, it is possible to input to the mass damper 21 while amplifying the displacement due to the vibration of the actuator 4 while keeping the amplification factor input to the mass damper 21 constant, thereby performing a good test by increasing the vibration performance. be able to. Further, the existing actuator can be used as it is without the need to enhance the vibration performance of the actuator 4 itself.

さらに、油圧シリンダ機構５として、複数の油圧シリンダ機構５が互いに並列に設けられており、マスダンパ２１の反力などが、複数の油圧シリンダ機構５によって分担して支持される。したがって、油圧シリンダ機構５の数を適切に設定することにより、マスダンパ２１の反力を過不足なく支持することができる。 Further, as the hydraulic cylinder mechanism 5, a plurality of hydraulic cylinder mechanisms 5 are provided in parallel with each other, and the reaction force of the mass damper 21 and the like are shared and supported by the plurality of hydraulic cylinder mechanisms 5. Therefore, by appropriately setting the number of the hydraulic cylinder mechanisms 5, the reaction force of the mass damper 21 can be supported without excess or deficiency.

また、第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂの底板３ｅに設けられたガイド８とレール９によって、試験時、第１及び第２可動フレーム３Ａ、３Ｂを軸線方向に円滑に案内することができる。 Further, the guides 8 and rails 9 provided on the bottom plates 3e of the first and second movable frames 3A and 3B can smoothly guide the first and second movable frames 3A and 3B in the axial direction during the test. ..

なお、本発明は、説明した実施形態や変形例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。例えば、実施形態では、第２油圧シリンダ１０Ｂの第２ピストン１２Ｂの断面積Ａ２を第１油圧シリンダ１０Ａの第１ピストン１２Ａの断面積Ａ１の１／３とし、試験装置１の変位増幅率ＲＡを３倍に設定しているが、これらの数値はあくまで例示であり、アクチュエータに対する所望の変位増幅率に応じて適宜、設定することができる。 The present invention is not limited to the described embodiments and modifications, and can be carried out in various embodiments. For example, in the embodiment, the cross-sectional area A2 of the second piston 12B of the second hydraulic cylinder 10B is set to 1/3 of the cross-sectional area A1 of the first piston 12A of the first hydraulic cylinder 10A, and the displacement amplification factor RA of the test apparatus 1 is set to 1/3. Although it is set to 3 times, these numerical values are merely examples and can be appropriately set according to the desired displacement amplification factor with respect to the actuator.

また、実施形態では、油圧シリンダ機構５の第１連通路１６が、第１シリンダ１１Ａの第１流体室１３ａ及び第２シリンダ１１Ｂの第３流体室１３ｃに連通し、第２連通路１７が、第１シリンダ１１Ａの第２流体室１３ｂ及び第２シリンダ１１Ｂの第４流体室１３ｄに連通しているが、これに代えて、第１連通路１６が第１流体室１３ａ及び第４流体室１３ｄに連通し、第２連通路１７が第２流体室１３ｂ及び第３流体室１３ｃに連通するように構成してもよい。その場合には、アクチュエータ４の加振に伴い、第１可動フレーム３Ａ及び第１ピストン１２Ａの変位に対して、第２ピストン１２Ｂ及び第２可動フレーム３Ｂが同じ方向に変位することが異なるだけであり、上記と同様の効果を得ることができる。 Further, in the embodiment, the first communication passage 16 of the hydraulic cylinder mechanism 5 communicates with the first fluid chamber 13a of the first cylinder 11A and the third fluid chamber 13c of the second cylinder 11B, and the second communication passage 17 communicates with the third fluid chamber 13c. It communicates with the second fluid chamber 13b of the first cylinder 11A and the fourth fluid chamber 13d of the second cylinder 11B, but instead, the first communication passage 16 communicates with the first fluid chamber 13a and the fourth fluid chamber 13d. The second communication passage 17 may be configured to communicate with the second fluid chamber 13b and the third fluid chamber 13c. In that case, the only difference is that the second piston 12B and the second movable frame 3B are displaced in the same direction with respect to the displacement of the first movable frame 3A and the first piston 12A due to the vibration of the actuator 4. Yes, the same effect as above can be obtained.

また、実施形態では、第１油圧シリンダ１０Ａの第１シリンダ１１Ａ及び第１ピストン１２Ａをシリンダ支持壁７及び第１可動フレーム３Ａにそれぞれ連結し、第２油圧シリンダ１０Ｂの第２シリンダ１１Ｂ及び第２ピストン１２Ｂをシリンダ支持壁７及び第２可動フレーム３Ｂにそれぞれ連結しているが、第１及び第２油圧シリンダ１０Ａ、１０Ｂの一方又は両方について、シリンダ及びピストンの連結関係を逆にしてもよい。例えば、第１ピストン１２Ａをシリンダ支持壁７に連結し、第１シリンダ１１Ａを第１可動フレーム３Ａに連結してもよい。この場合にも、第２ピストン１２Ｂ及び第２可動フレーム３Ｂの変位の方向や、第１及び第２連通路１６、１７における作動流体ＨＦの流れの方向などが変化するだけであり、実施形態と同様の効果を得ることができる。 Further, in the embodiment, the first cylinder 11A and the first piston 12A of the first hydraulic cylinder 10A are connected to the cylinder support wall 7 and the first movable frame 3A, respectively, and the second cylinder 11B and the second of the second hydraulic cylinder 10B are connected. Although the piston 12B is connected to the cylinder support wall 7 and the second movable frame 3B, respectively, the connection relationship between the cylinder and the piston may be reversed for one or both of the first and second hydraulic cylinders 10A and 10B. For example, the first piston 12A may be connected to the cylinder support wall 7, and the first cylinder 11A may be connected to the first movable frame 3A. Also in this case, the direction of displacement of the second piston 12B and the second movable frame 3B, the direction of the flow of the working fluid HF in the first and second passages 16 and 17, and the like are only changed. A similar effect can be obtained.

また、実施形態では、液圧シリンダ機構の第１及び第２液圧シリンダを、作動油を用いた第１及び第２油圧シリンダ１０Ａ、１０Ｂで構成しているが、これに代えて、作動油以外の作動流体、例えば水やグリセリンなどを用いた液圧シリンダで構成してもよい。アクチュエータ４もまた、油圧シリンダで構成されているが、制振ダンパを加振し、その第１及び第２部材を相対変位させるものであればよく、例えば電動モータで構成してもよい。また、実施形態では、試験対象の制振ダンパとして、マスダンパ２１を用いているが、第１及び第２部材の相対変位によって制振効果を発揮するものであればよく、例えばオイルダンパや、粘性ダンパ、粘弾性ダンパ、鋼材ダンパ、摩擦ダンパなどを用いることが可能である。 Further, in the embodiment, the first and second hydraulic cylinders of the hydraulic cylinder mechanism are composed of the first and second hydraulic cylinders 10A and 10B using hydraulic oil, but instead of this, the hydraulic oil is used. It may be composed of a hydraulic cylinder using a working fluid other than that, for example, water or glycerin. Although the actuator 4 is also composed of a hydraulic cylinder, it may be composed of an electric motor, for example, as long as it vibrates the damping damper and relatively displaces the first and second members thereof. Further, in the embodiment, the mass damper 21 is used as the vibration damping damper to be tested, but it may be any one that exerts the vibration damping effect by the relative displacement of the first and second members, for example, an oil damper or viscoelasticity. It is possible to use dampers, viscoelastic dampers, steel dampers, friction dampers and the like.

また、実施形態では、油圧シリンダ機構５の設置数を特に限定していないが、想定される制振ダンパの反力などに応じて適宜、増減して設定することが好ましい。さらに、実施形態では、第１及び第２可動体を、可動フレームで構成しているが、フレーム以外の形状のものを用いてもよいことはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 Further, in the embodiment, the number of hydraulic cylinder mechanisms 5 to be installed is not particularly limited, but it is preferable to increase or decrease the number as appropriate according to the assumed reaction force of the vibration damping damper. Further, in the embodiment, the first and second movable bodies are composed of a movable frame, but it is needless to say that a shape other than the frame may be used. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

１ 試験装置
２Ａ 第１反力壁
２Ｂ 第２反力壁
３Ａ 第１可動フレーム（第１可動体）
３Ｂ 第２可動フレーム（第２可動体）
４ アクチュエータ
５ 油圧シリンダ機構（液圧シリンダ機構）
７ シリンダ支持壁（支持体）
１０Ａ 第１油圧シリンダ
１０Ｂ 第２油圧シリンダ
１１Ａ 第１シリンダ
１１Ｂ 第２シリンダ
１２Ａ 第１ピストン
１２Ｂ 第２ピストン
１３ａ 第１流体室
１３ｂ 第２流体室
１３ｃ 第３流体室
１３ｄ 第４流体室
１６ 第１連通路
１７ 第２連通路
２１ マスダンパ（制振ダンパ）
２２ マスダンパの内筒（第２部材）
２３ａ マスダンパのねじ軸（第１部材） 1 Test device 2A 1st reaction force wall 2B 2nd reaction force wall 3A 1st movable frame (1st movable body)
3B 2nd movable frame (2nd movable body)
4 Actuator 5 Hydraulic cylinder mechanism (hydraulic cylinder mechanism)
7 Cylinder support wall (support)
10A 1st hydraulic cylinder 10B 2nd hydraulic cylinder 11A 1st cylinder 11B 2nd cylinder 12A 1st piston 12B 2nd piston 13a 1st fluid chamber 13b 2nd fluid chamber 13c 3rd fluid chamber 13d 4th fluid chamber 16 1st station Passage 17 2nd consecutive passage 21 Mass damper (vibration damping damper)
22 Inner cylinder of mass damper (second member)
23a Mass damper screw shaft (first member)

Claims (2)

第１部材及び第２部材が軸線方向に相対変位することによって振動を抑制する制振ダンパを試験する制振ダンパの試験装置であって、
前記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置された不動の第１反力壁及び第２反力壁と、
当該第１及び第２反力壁の間に、前記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置され、前記軸線方向に移動自在の第１可動体及び第２可動体と、
前記制振ダンパの前記第１及び第２部材の間の相対変位を増幅するための液圧シリンダ機構と、を備え、
当該液圧シリンダ機構は、
作動流体が充填された第１シリンダ、及び、当該第１シリンダ内に前記軸線方向に摺動自在に設けられ、前記第１シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画する第１ピストンを有し、前記第１シリンダ及び前記第１ピストンの一方が支持体に固定され、前記第１シリンダ及び前記第１ピストンの他方が前記第１可動体に連結された第１液圧シリンダと、
作動流体が充填され、断面積が前記第１シリンダよりも小さい第２シリンダ、及び、当該第２シリンダ内に前記軸線方向に摺動自在に設けられ、前記第２シリンダ内を第３流体室と第４流体室に区画する第２ピストンを有し、前記第２シリンダ及び前記第２ピストンの一方が前記支持体に固定され、前記第２シリンダ及び前記第２ピストンの他方が前記第２可動体に連結された第２液圧シリンダと、
前記第１流体室と前記第３及び第４流体室の一方とに連通する第１連通路と、
前記第２流体室と前記第３及び第４流体室の他方とに連通する第２連通路と、を有し、
前記制振ダンパは前記第２可動体と前記第２反力壁の間に配置され、前記第１及び第２部材は前記第２可動体及び前記第２反力壁にそれぞれ連結されており、
前記第１反力壁と前記第１可動体の間に配置され、前記第１可動体を介して前記制振ダンパを前記軸線方向に加振するためのアクチュエータをさらに備えることを特徴とする制振ダンパの試験装置。 This is a vibration damping damper test device that tests a vibration damping damper that suppresses vibration by causing the first member and the second member to be displaced relative to each other in the axial direction.
Immovable first reaction force wall and second reaction force wall arranged at intervals in the axial direction, and
Between the first and second reaction force walls, a first movable body and a second movable body which are arranged at intervals in the axial direction and are movable in the axial direction,
A hydraulic cylinder mechanism for amplifying the relative displacement between the first and second members of the vibration damping damper is provided.
The hydraulic cylinder mechanism is
A first cylinder filled with a working fluid and a first piston slidably provided in the first cylinder in the axial direction to partition the inside of the first cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber. A first hydraulic cylinder in which one of the first cylinder and the first piston is fixed to a support, and the other of the first cylinder and the first piston is connected to the first movable body.
A second cylinder filled with working fluid and having a cross-sectional area smaller than that of the first cylinder, and a second cylinder slidably provided in the second cylinder in the axial direction, and the inside of the second cylinder is referred to as a third fluid chamber. It has a second piston partitioned into a fourth fluid chamber, one of the second cylinder and the second piston is fixed to the support, and the other of the second cylinder and the second piston is the second movable body. The second hydraulic cylinder connected to
A first passage that communicates with the first fluid chamber and one of the third and fourth fluid chambers,
It has a second passage that communicates with the second fluid chamber and the other of the third and fourth fluid chambers.
The vibration damping damper is arranged between the second movable body and the second reaction force wall, and the first and second members are connected to the second movable body and the second reaction force wall, respectively.
A control device which is arranged between the first reaction force wall and the first movable body and further includes an actuator for vibrating the vibration damping damper in the axial direction via the first movable body. Vibration damper test equipment. 前記液圧シリンダ機構は、互いに並列に設けられた複数の液圧シリンダ機構で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の制振ダンパの試験装置。 The test device for a vibration damping damper according to claim 1, wherein the hydraulic cylinder mechanism is composed of a plurality of hydraulic cylinder mechanisms provided in parallel with each other.

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