TW202434815A

TW202434815A - 可遠端調整阻尼力的智能阻尼器及其系統

Info

Publication number: TW202434815A
Application number: TW112106011A
Authority: TW
Inventors: 郭本源; 朱冏昇
Original assignee: 油順精密股份有限公司
Priority date: 2023-02-18
Filing date: 2023-02-18
Publication date: 2024-09-01

Abstract

本發明主要揭露一種可遠端調整阻尼力的智能阻尼器系統，其包括一智能阻尼器、一控制單元及一遠端電腦裝置。該智能阻尼器包括一阻尼部及連接該阻尼部的一調整部。該控制單元能根據該遠端電腦裝置傳送來的一調整命令控制該調整部調整該阻尼部的阻尼力。

Description

可遠端調整阻尼力的智能阻尼器及其系統

本發明涉及安裝於一建築物的阻尼器，尤指一種可遠端調整阻尼力的智能阻尼器系統。

現有的建築物智能偵測系統，例如台灣I728545號專利，已能經由被安裝在一建築物（例如大樓或橋樑）上的阻尼器，偵測得到該建築物的晃動情報，並根據該晃動情報判斷是否發出代表晃動異常的一警告通知。然而，該系統中的阻尼器一旦被安裝於該建築物，就難以或無法再去調整它的阻尼力，因此，有必要針對該系統作進一步改良，以解決該阻尼器在調整上的所面臨問題。

本發明提供一種可遠端調整阻尼力的智能阻尼器系統，以解決習知阻尼器一旦被安裝於一建築物之後就難以或無法再調整其阻尼力的問題。

本發明該系統包括一智能阻尼器、一控制單元及一遠端電腦裝置。該智能阻尼器包括一阻尼部及連接該阻尼部的一調整部，該調整部能調整該阻尼部的阻尼力。該控制單元耦接該智能阻尼器的該調整部，且能根據一調整命令控制該調整部調整該阻尼部的阻尼力。該遠端電腦裝置，耦接該控制單元，並能產生該調整命令傳送給該控制單元。

在一較佳實施例中，本發明上述系統還包括耦接該阻尼部的一處理單元，該阻尼部用以安裝於一建築物，並能在偵測到該建築物的晃動時產生用以描述該建築物的晃動情形的位移偵測信號，該處理單元耦接該遠端電腦裝置，且能該根據該位移偵測信號產生位移資訊傳送給該遠端電腦裝置，該遠端電腦裝置根據該位移資訊產生該調整命令給該控制單元。

在一較佳實施例中，本發明上述系統中的該阻尼部包括一缸體及可在該缸體內前後移動的一活塞，該活塞將該缸體分隔成一前油室及一後油室，該調整部連接該缸體的該前油室與該後油室。其中，當該活塞往前移動時，該活塞會迫使該前油室內的油液經由該調整部流入該後油室，當該活塞往後移動時，該活塞會迫使該後油室內的油液經由該調整部流入該前油室，該控制單元可控制流經該調整部的油液的流量大小。

在一較佳實施例中，本發明上述系統中的該調整部包括兩調整模組分別位於該缸體的不同側面，每一調整模組包括連接該缸體的一座體及連接該座體的一電控流量調整閥，每一座體各具有一通道，每一通道與該缸體的該前油室與該後油室相通，且其中一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該前油室，並與該其中一座體的該通道相通，另一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該後油室，並與該另一座體的該通道相通。

在一較佳實施例中，本發明上述系統中的每一調整模組的座體包括一基座及兩腳座。每一基座具有一橫向通道，每一腳座各具有一緃向通道分別連通該橫向通道，每一緃向通道還與該缸體的內部相通。

本發明還提供一種智能阻尼器，其包括一缸體、兩調整模組及一控制單元。該缸體具有一活塞及由該活塞分隔出來的一前油室與一後油室。兩該調整模組分別位於該缸體的不同側面，且每一調整模組包括連接該缸體的一座體及連接該座體的一電控流量調整閥。每一座體各具有一通道，每一通道與該缸體的該前油室與該後油室相通。其中一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該前油室，並與該其中一座體的該通道相通。另一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該後油室，並與該另一座體的該通道相通。該控制單元，耦接兩該電控流量調整閥，用以控制兩該電控流量調整閥的運作。

在一較佳實施例中，本發明該智能阻尼器的每一座體包括一基座及兩腳座，每一基座具有一橫向通道，每一腳座各具有一緃向通道分別連通該橫向通道，每一緃向通道還與該缸體的內部相通。

圖1顯示本發明之可遠端調整阻尼力的智能阻尼器系統的一個較佳實施例，其包括一智能阻尼器1、一處理單元2、一控制單元3及一遠端電腦裝置4。如圖1及圖2所示，智能阻尼器1可被安裝於一建築物（例如大樓或橋樑），其包括一阻尼部11及連接該阻尼部11的一調整部12。處理單元2與控制單元3分別耦接智能阻尼器1，並分別以有線或無線方式耦接到遠端電腦裝置4。遠端電腦裝置4包括伺服器、個人電腦、手機⋯⋯其中一者或多者。

在此較佳實施例中，如圖3所示，阻尼部11包括一缸體111 、一活塞112、一分隔塊113、一活塞桿114、一延伸桿115及一位移偵測裝置116。活塞112係可移動地設置在缸體111內，分隔塊113固定在缸體111內，且活塞112與分隔塊113將缸體111內部分隔成一前油室117、一後油室118及一後腔室119。前油室117位於缸體111的一前缸蓋111a與活塞112之間，後油室118位於活塞112與分隔塊113之間，後腔室119位於分隔塊113與缸體111的一後缸蓋111b之間。前油室117 及後油室118被充滿油液（例如矽油），後腔室119是空的。

活塞桿114連接固定於活塞112且從活塞112的一前側面112a往前延伸穿過缸體111的前缸蓋111a，這使得活塞桿114部分位於缸體111外面，部分位於缸體111的內部（即前油室117）。活塞桿114的一前端114a用於樞接至該建築物的一個部位，缸體111的後端蓋111b用於樞接至該建築物的另一個部位。在此較佳實施例中，活塞桿114的前端114a具有一樞接孔H1，缸體111的後缸蓋111b具有另一樞接孔H2，因此，整個智能阻尼器1可藉由兩該樞接孔H1、H2而與該建築物形成樞接。

延伸桿115連接固定於活塞112且從活塞112的一後側面112b往後延伸穿過分隔塊113，這使得延伸桿115部分位於缸體111的後油室118，部分位於缸體111的後腔室119。

在此較佳實施例中，阻尼部11還包括一補油機構，該補油機構用以在前油室117及/或後油室118發生漏油時予以自動補充油液。其中，該補油機構包括多個單向閥131、一前封塞132、一後封塞133、一補油活塞134、一中空軸桿135及一彈性件136及一軸承137，此外，該補油機構還有彼相通且充滿補充油液的兩補油通道138a、一銜接通道138b與一儲油室138c。由於該補油機構為習知且非必要之機構，故不再贅述（若有需要，可參見台灣I728545號專利）。

位移偵測裝置116被安裝在缸體111的後腔室119內，且用以偵測中空軸桿135的位移量。在沒有使用上述補油機構的情形下，位移偵測裝置116可改用以偵測延伸桿115的位移量。

位移偵測裝置116可選用市售的位移偵測器，例如一光學尺、一磁性尺（或稱為磁致伸縮位移傳感器）、一電阻尺、一紅外線測距儀、或一譯碼器(encoder) ，但不以此為限。在此較佳實施例中，位移偵測裝置116係選用一磁致伸縮位移傳感器，在此情形下，位移偵測裝置116包括一磁環116a及一測量桿116b ，且磁環116a固定於中空軸桿135的末端，測量桿116b的一端固定在缸體111的後端蓋111b，測量桿116b的另一端穿過磁環116a而進穿入中空軸桿135的空心內部。磁環116a與測量桿116b協同執行位移偵測的工作，唯此部分亦屬習知，可參見台灣I7285459號專利。

在此較佳實施例中，如圖2及圖3所示，調整部12包括兩調整模組120分別位於缸體111的不同側面。每一調整模組120包括連接缸體111的一座體121及連接座體121的一電控流量調整閥122。每一座體121各具有一通道123，每一通道123與缸體111的前油室117與後油室118相通。其中一座體121上的電控流量調整閥122對應於缸體111的前油室117，並與該其中一座體121的通道123相通，另一座體121上的電控流量調整閥122則對應於缸體111的後油室118 ，並與該另一座體121的通道123相通。

每一座體121的通道123的流量大小由其上的電控流量調整閥122控制。例如：在活塞112前後移動時，前油室117的油液可經由圖3所示的座體121的通道123單向地流入後油室118，並受座體121上的電控流量調整閥122控制其流量。後油室118的油液可經由圖4所示的座體121的通道123單向地流入前油室118，並受座體121上的電控流量調整閥122控制其流量。

每一流量調整閥122可為一流量調整閥、一比例閥、或一單向比例閥，在此較佳實施例中，流量調整閥122單向的電控流量比例閥。如圖1所示，流量調整閥122均耦接到控制單元3，並接受控制單元3控制其流量大小。換言之，控制單元3可控制流量調整閥122的運作，藉以調整流經上述通道123的油液的流量大小，達到調整阻尼部11的阻尼力大小之目的。

在此較佳實施例中，如圖3或圖4所示，每一調整模組120的座體121包括一基座121a及兩腳座121b，每一基座121a具有一橫向通道123a，每一腳座121b各具有一緃向通道123b分別連通橫向通道123a，每一緃向通道123b還與缸體111的內部相通。

由上述關於調整部12的說明可知，調整部12連接缸體111的前油室116 與後油室117。當活塞112往前移動時，會迫使前油室117內的部分油液經由調整部12流入後油室118，而當活塞112往後移動時，則會迫使後油室118內的部分油液經由調整部12流入前油室117。控制單元3可控制流經調整部12的油液的流量大小。

如圖1及圖3所示，當該建築物因地震或強風而晃動時，智能阻尼器1的活塞112、中空軸桿135與延伸桿115會跟著前後移動，此時，負責偵測中空軸桿135（或延伸桿115）位移情形的位移偵測裝置116，立即對應產生位移偵測信號，以描述該建築物晃動情形。在此實施例中，位移偵測裝置116雖是偵測中空軸桿135的位移，但這也相當於是在偵測活塞112、延伸桿115與活塞桿114的位移，因為它們是一起同步移動的。

接著，所產生的該位移偵測信號即經由一導線21傳送給處理單元2。耦接位移偵測裝置116的處理單元2，即接收並記錄該位移偵測信號及收到該位移偵測信號的時間，並根據所記錄到的位移偵測信號產與時間產生位移資訊傳送給遠端電腦裝置4。遠端電腦裝置4會接收及記錄該位移資訊，並根據該位移資訊作出對應的處置，例如判斷是否需要對外發送代表該建築物的晃動異常的一警報通知。

遠端電腦裝置4可根據一操作指令或是根據該位移資訊，產生並傳送一調整命令給控制單元3，以使控制單元3根據該調整命令控制調整部12的運作，藉以將流經調整部12的油液100的流量調整到遠端電腦裝置4想要的流量大小，達到調整阻尼部11的阻尼力大小之目的。舉例來說，遠端電腦裝置4可根據該位移資訊計算出智能阻尼器1的活塞112的前後移動的速度（此速度可代表建築物前後晃動的速度），再根據該速度與預先內建的阻尼部11的阻尼常數，計算出阻尼力大小（此可利用阻尼公式），然後，根據計算出的阻尼力大小及/或其它數據，產生上述的調整命令傳送給控制單元3，簡言之，智能阻尼器1能偵測到它在該建築物晃動時的阻尼變化，並將偵測結果反饋回來調整它的阻尼力。

綜上所述，本發明上述較佳實施例中的遠端電腦裝置4不但可遠端偵測一建築物的晃動情形，還能遠端調整已安裝在該建築物上的智能阻尼器1的阻尼力大小。

1:智能阻尼器 11:阻尼部 111:缸體 111a:前缸蓋 111b:後缸蓋 112:活塞 113:分隔塊 114:活塞桿 114a:前端 115:延伸桿 116:位移偵測裝置 116a:磁環 116b:測量桿 117:前油室 118:後油室 119:後腔室 12:調整部 120:調整模組 121:座體 121a:基座 121b:腳座 122:電控流量調整閥 123:通道 123a:橫向通道 123b:緃向通道 131:單向閥 132:前封塞 133:後封塞 134:補油活塞 135:中空軸桿 136:彈性件 137:軸承 138a:補油通道 138b:銜接通道 138c:儲油室 2:處理單元 3:控制單元 4:遠端電腦裝置 H1:樞接孔 H2:樞接孔

圖1係本發明之一較佳實施例的系統示意圖。圖2係本發明該較佳實施例中的智能阻尼器1的後視圖。圖3係本發明該較佳實施例中的智能阻尼器1的A-A斷面圖。圖4係本發明該較佳實施例中的智能阻尼器1的B-B斷面圖。

1:智能阻尼器

11:阻尼部

111:缸體

120:調整模組

121:座體

122:電控流量調整閥

2:處理單元

3:控制單元

4:遠端電腦裝置

Claims

一種可遠端調整阻尼力的智能阻尼器系統，包括：一智能阻尼器，包括一阻尼部及連接該阻尼部的一調整部，該調整部能調整該阻尼部的阻尼力；一控制單元，耦接該智能阻尼器的該調整部，且能根據一調整命令控制該調整部調整該阻尼部的阻尼力；及一遠端電腦裝置，耦接該控制單元，並能產生該調整命令傳送給該控制單元。
如請求項1所述的系統，包括耦接該阻尼部的一處理單元，該阻尼部用以安裝於一建築物，並能在偵測到該建築物的晃動時產生用以描述該建築物的晃動情形的位移偵測信號，該處理單元耦接該遠端電腦裝置，且能該根據該位移偵測信號產生位移資訊傳送給該遠端電腦裝置，該遠端電腦裝置根據該位移資訊產生該調整命令給該控制單元。
如請求項1或2所述的系統，其中該阻尼部包括一缸體及可在該缸體內前後移動的一活塞，該活塞將該缸體分隔成一前油室及一後油室，該調整部連接該缸體的該前油室與該後油室，其中，當該活塞往前移動時，該活塞會迫使該前油室內的油液經由該調整部流入該後油室，當該活塞往後移動時，該活塞會迫使該後油室內的油液經由該調整部流入該前油室，該控制單元可控制流經該調整部的油液的流量大小。
如請求項3所述的系統，其中該調整部包括兩調整模組分別位於該缸體的不同側面，每一調整模組包括連接該缸體的一座體及連接該座體的一電控流量調整閥，每一座體各具有一通道，每一通道與該缸體的該前油室與該後油室相通，且其中一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該前油室，並與該其中一座體的該通道相通，另一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該後油室，並與該另一座體的該通道相通。
如請求項4所述的系統，其中每一座體包括一基座及兩腳座，每一基座具有一橫向通道，每一腳座各具有一緃向通道分別連通該橫向通道，每一緃向通道還與該缸體的內部相通。
一種智能阻尼器，包括：一缸體，具有一活塞及由該活塞分隔出來的一前油室與一後油室；兩調整模組，分別位於該缸體的不同側面，每一調整模組包括連接該缸體的一座體及連接該座體的一電控流量調整閥，每一座體各具有一通道，每一通道與該缸體的該前油室與該後油室相通，且其中一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該前油室，並與該其中一座體的該通道相通，另一座體上的該電控流量調整閥對應於該缸體的該後油室，並與該另一座體的該通道相通；及一控制單元，耦接兩該電控流量調整閥，用以控制兩該電控流量調整閥的運作。
如請求項6所述的智能阻尼器，其中的每一座體包括一基座及兩腳座，每一基座具有一橫向通道，每一腳座各具有一緃向通道分別連通該橫向通道，每一緃向通道還與該缸體的內部相通。