(57)【要約】【課題】免震装置に適した減衰特性を実現しつつも、安定した減衰力を発揮することが可能な液圧ダンパを提供することである。【解決手段】本発明の課題解決手段における液圧ダンパＤは、主伸側減衰手段５を迂回してロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する伸側バイパス路９と、第一主圧側減衰手段６を迂回してロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する圧側バイパス路１０と、圧側バイパス路１０から分岐してタンク４へ連通する排出通路１１と、伸側バイパス路９の途中に設けた副伸側減衰手段１２と当該伸側バイパス路９を開閉する伸側ロジック弁１３と、圧側バイパス路１０の途中に設けた第一副圧側減衰手段１４と、排出通路１１の途中に設けた第二副圧側減衰手段１５と、圧側バイパス路１０を開閉する圧側ロジック弁１６と、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６を開閉制御する制御弁１７とを備えて構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて一端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ内に上記ピストンで区画されたロッド側室とピストン側室と、タンクと、上記ロッド側室から上記ピストン側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える主伸側減衰手段と、上記ピストン側室から上記ロッド側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一主圧側減衰手段と、上記ピストン側室から上記タンクへの液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二主圧側減衰手段と、上記タンクから上記ピストン側室への液体の流れを許容する吸込通路とを備えた液圧ダンパにおいて、上記主伸側減衰手段を迂回して上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通する伸側バイパス路と、上記第一主圧側減衰手段を迂回して上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通する圧側バイパス路と、上記圧側バイパス路から分岐して上記タンクへ連通する排出通路と、上記伸側バイパス路の途中に設けられて上記ロッド側室から上記ピストン側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える副伸側減衰手段と、上記伸側バイパス路の途中に設けられて当該伸側バイパス路を開閉する伸側ロジック弁と、上記圧側バイパス路の途中であって上記排出通路の分岐点より下流に設けられて上記ピストン側室から上記ロッド側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一副圧側減衰手段と、上記排出通路の途中に設けられて上記ピストン側室から上記タンクへの液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二副圧側減衰手段と、上記圧側バイパス路の途中であって上記排出通路の分岐点より上流に設けられて当該圧側バイパス路を開閉する圧側ロジック弁と、上記伸側ロジック弁と上記圧側ロジック弁を開閉制御する制御弁とを備え、当該制御弁は上記ピストンロッドが中立位置から所定量以上ストロークすると上記伸側ロジック弁と上記圧側ロジック弁を閉作動させることを特徴とする液圧ダンパ。
【請求項２】
上記伸側ロジック弁は、上記伸側バイパス路を開閉する伸側弁体と、上記伸側バイパス路を閉じる方向へ上記伸側弁体を附勢する伸側附勢部材と、上記伸側弁体の背面側に設けた伸側背圧室と、当該伸側背圧室を上記タンクへ連通する伸側パイロット通路とを備え、
上記圧側ロジック弁は、上記圧側バイパス路を開閉する圧側弁体と、上記圧側バイパス路を閉じる方向へ上記圧側弁体を附勢する圧側附勢部材と、上記圧側弁体の背面側に設けた圧側背圧室と、当該圧側背圧室を上記タンクへ連通する圧側パイロット通路とを備え、
上記制御弁は、上記伸側パイロット通路と上記圧側パイロット通路の途中に設けられ、上記ピストンロッドが中立位置から所定量以上ストロークすると上記伸側パイロット通路と上記圧側パイロット通路を遮断して上記伸側ロジック弁と上記圧側ロジック弁を閉動作させることを特徴とする請求項１に記載の液圧ダンパ。
【請求項３】
上記ピストンロッドは、上記シリンダ外に設けた上記検出ロッドを備え、
上記制御弁は、上記伸側パイロット通路と上記圧側パイロット通路を開閉する制御弁体と、当該制御弁体の開閉を切換える切換レバーと、上記制御弁体を附勢して上記切換レバーを検出ロッドへ当接させる制御弁附勢手段とを備え、
上記検出ロッド上の上記切換レバーの走行部位に凹部或いは凸部を設け、上記ピストンロッドのストロークの際に上記制御弁を切換動作させることを特徴とする請求項２に記載の液圧ダンパ。
【請求項４】
主伸側減衰手段と第一主圧側減衰手段と第二主圧側減衰手段は、いずれも、調圧弁とリリーフ弁とを有し、副伸側減衰手段と第一副圧側減衰手段と第二副圧側減衰手段は、いずれも、調圧弁であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液圧ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液圧ダンパに関し、特に、構造物や大型機械の振動を抑制する免震装置への利用に適する液圧ダンパの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震装置は、地盤と構造物との間に介装されるボールアイソレータやゴムといった支持装置を備え、構造物を地盤に対して変位可能に支持しており、地震動の構造物への伝達を絶縁するようになっている。また、この免震装置には、上記のような支持装置の他に、地盤と構造物との間に介装される液圧ダンパを備えており、構造物の振動を液圧ダンパが発生する減衰力で減衰させて構造物の振動を抑制するようになっている。
【０００３】
免震装置は、地震が発生した場合に液圧ダンパの減衰力が小さければ小さいほど、地盤の振動の構造物へ伝達しにくくなり、高い振動絶縁性を確保することができるが、液圧ダンパの減衰力が小さいと大きな振動が入力された場合に構造物の移動を抑制できずに免震装置から構造物が脱落してしまう可能性があり、特に、狭小地に建てられた高層建築物等では振幅が大きくなると隣接地の建築物と干渉することもあって、大振幅の振動に対しては高い減衰力を発揮させることができる液圧ダンパが要望される。
【０００４】
そこで、この種の免震装置に使用される液圧ダンパでは、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されて当該シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、タンクと、伸側室からタンクへ通じる二つの通路と、これら通路の途中にそれぞれ設けた減衰弁と、タンクから圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁と、ピストンに設けられて圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁とを備え、外力が大きくなり液圧ダンパのストローク量が大きくなると、一方の減衰弁への通路を遮断して、大きな振動に対しては減衰力勾配を高くすることができるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記液圧ダンパは、小振幅の振動に対しては二つの減衰弁を有効として、減衰力勾配を低くして減衰力を発揮し、大振幅の振動に対しては、一方の通路に設けたシャットオフ弁を保持していたリングからピストンロッドに連動するピンが抜かれることで、このシャットオフ弁が上記通路を遮断して、減衰力勾配を高くして減衰力を発揮するようになっている。したがって、この液圧ダンパは、免震装置に適するダンパの要求を満足することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５５６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記液圧ダンパは、伸側室から排出された液体がタンクおよび圧側室を経て伸側室へ還流する液体の流れが一方通行となるユニフローダンパとされているので、伸長しても収縮しても液体はシリンダ内からタンクへ排出される。
【０００８】
その関係上、液圧ダンパの伸長作動時に、圧側室にてタンクから液体を吸い込む必要があって、伸長速度が速い場合には大量の液体を圧側室へ供給しなければならないが、通路径を大きくするには限界があって流量が追い付かず、圧側室にて吸込不足となる傾向にある。このようにシリンダ内で液体の吸込不足が生じると、液圧ダンパが設定どおりの減衰力を出力することができなくなり、構造物を効果的に制振することが難しくなる。
【０００９】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、免震装置に適した減衰特性を実現しつつも、安定した減衰力を発揮することが可能な液圧ダンパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段における液圧ダンパは、シリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、上記シリンダ内に移動自在に挿入されて一端が上記ピストンに連結されるピストンロッドと、上記シリンダ内に上記ピストンで区画されたロッド側室とピストン側室と、タンクと、上記ロッド側室から上記ピストン側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える主伸側減衰手段と、上記ピストン側室から上記ロッド側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一主圧側減衰手段と、上記ピストン側室から上記タンクへの液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二主圧側減衰手段と、上記タンクから上記ピストン側室への液体の流れを許容する吸込通路とを備えた液圧ダンパにおいて、上記主伸側減衰手段を迂回して上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通する伸側バイパス路と、上記第一主圧側減衰手段を迂回して上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通する圧側バイパス路と、上記圧側バイパス路から分岐して上記タンクへ連通する排出通路と、上記伸側バイパス路の途中に設けられて上記ロッド側室から上記ピストン側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える副伸側減衰手段と、上記伸側バイパス路の途中に設けられて当該伸側バイパス路を開閉する伸側ロジック弁と、上記圧側バイパス路の途中であって上記排出通路の分岐点より下流に設けられて上記ピストン側室から上記ロッド側室への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一副圧側減衰手段と、上記排出通路の途中に設けられて上記ピストン側室から上記タンクへの液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二副圧側減衰手段と、上記圧側バイパス路の途中であって上記排出通路の分岐点より上流に設けられて当該圧側バイパス路を開閉する圧側ロジック弁と、上記伸側ロジック弁と上記圧側ロジック弁を開閉制御する制御弁とを備え、当該制御弁は上記ピストンロッドが中立位置から所定量以上ストロークすると上記伸側ロジック弁と上記圧側ロジック弁を閉作動させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の液圧ダンパは、ピストンロッドの中立位置からのストローク量が所定量未満の場合には、減衰力勾配（ピストン速度に対する減衰力特性における特性の傾き）を低くすることができ、ピストンロッドの中立位置からのストローク量が所定量以上となると、減衰力勾配を高くすることができる。
【００１２】
また、本発明の液圧ダンパは、伸長作動時に、圧縮されるロッド側室から拡大されるピストン側室へ液体が供給されるので、タンクからピストン側室へ吸い込まれる液体量はシリンダから退出するピストンロッドの体積に見合った量のみとなるから、シリンダ内で液体の吸込不足が生じることが無くなり、設定どおりの減衰力を出力する。
【発明の効果】
【００１３】
よって、本発明の液圧ダンパによれば、免震装置に適した減衰特性を実現しつつも、安定した減衰力を発揮することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施の形態における液圧ダンパの液圧回路図である。
【図２】一実施の形態における液圧ダンパの伸長作動時における減衰特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態における液圧ダンパＤは、図１に示すように、シリンダ１と、当該シリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、シリンダ１内に移動自在に挿入されて一端がピストン２に連結されるピストンロッド３と、シリンダ１内にピストン２で区画されたロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２と、タンク４と、ロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える主伸側減衰手段５と、ピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一主圧側減衰手段６と、ピストン側室Ｒ２からタンク４への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二主圧側減衰手段７と、タンク４からピストン側室Ｒ２への液体の流れを許容する吸込通路８と、主伸側減衰手段５を迂回してロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する伸側バイパス路９と、第一主圧側減衰手段６を迂回してロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する圧側バイパス路１０と、圧側バイパス路１０から分岐してタンク４へ連通する排出通路１１と、伸側バイパス路９の途中に設けられてロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える副伸側減衰手段１２と、上記伸側バイパス路９の途中に設けられて当該伸側バイパス路９を開閉する伸側ロジック弁１３と、圧側バイパス路１０の途中であって排出通路１１の分岐点より下流に設けられてピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第一副圧側減衰手段１４と、排出通路１１の途中に設けられてピストン側室Ｒ２からタンク４への液体の流れを許容するとともに当該液体の流れに抵抗を与える第二副圧側減衰手段１５と、圧側バイパス路１０の途中であって排出通路１１の分岐点より上流に設けられて当該圧側バイパス路１０を開閉する圧側ロジック弁１６と、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６を開閉制御する制御弁１７とを備えて構成されている。
【００１６】
また、上記ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２には作動油等の液体が充填されるとともに、タンク４には、液体のほかに気体が充填されている。液体は、作動油以外にも、水や水溶液を使用することも可能である。
【００１７】
なお、タンク４内は、特に、気体を圧縮して充填することによって加圧状態とする必要は無いが、加圧状態としてもよい。
【００１８】
この液圧ダンパＤは、免震装置に適しており、図示はしないが、たとえば、地盤と構造物との間にボールアイソレータや積層ゴム等といった弾性体とともに介装されて免震装置に組み込まれるが、液圧ダンパの用途はこれに限定されるものではない。
【００１９】
以下、各部について説明する。シリンダ１は筒状であって、その図１中右端は蓋１８によって閉塞され、図１中左端には環状のロッドガイド１９が取り付けられている。また、上記ロッドガイド１９の内周には、シリンダ１内に移動自在に挿入されるピストンロッド３が摺動自在に挿入されている。このピストンロッド３は、一端をシリンダ１内に摺動自在に挿入されているピストン２に連結してあり、他端をシリンダ１外へ突出させており、シリンダ２に対して移動自在とされている。
【００２０】
そして、ピストンロッド３の図１中左端である他端と、シリンダ１の右端を閉塞する蓋１８には、図示はしないが、この液圧ダンパＤを構造物と地盤との間の設置箇所へ取り付けることができるようにブラケットが設けられる。また、ピストンロッド３には、連結棒２１を介してこのピストンロッド３に平行して検出ロッド２０が取付けられている。検出ロッド２０は、中央部に凹部２０ａが設けられており、シリンダ１に対してピストンロッド３が軸方向に相対移動する際に、同じくシリンダ１に対して軸方向に相対移動するようになっている。
【００２１】
ピストン２は、シリンダ１内を上述の通り、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画するとともに、上述の主伸側減衰手段５と、第一主圧側減衰手段６とが設けられている。
【００２２】
主伸側減衰手段５は、この実施の形態の場合、ピストン２に設けられており、具体的には、ピストン２に設けられてロッド側室Ｒ１をピストン側室Ｒ２へ連通する主伸側通路５１と、主伸側通路５１に並列して設けた調圧弁５２およびリリーフ弁５３とを備えている。調圧弁５２およびリリーフ弁５３は、共に、ロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容し、かつ、液体の流れに抵抗を与えるようになっている。これによって、主伸側減衰手段５は、ロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２への液体の流れを許容し、当該液体の流れに抵抗を与えることができるようになっている。
【００２３】
調圧弁５２は、通過流量に対して圧力損失が略比例するような特性を備えており、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２の差圧が開弁圧に達してリリーフ弁５３が開弁するまでは、主伸側通路５１を通過する液体の流量に対して圧力損失が略比例する。他方、リリーフ弁５３が開弁すると、主伸側通路５１の有効断面積が増えるので、リリーフ弁開弁時の主伸側減衰手段５における流量圧力特性の傾きは、リリーフ弁５３が閉弁状態にあったときの当該特性に比較して小さくなるようになっている。
【００２４】
第一主圧側減衰手段６は、この実施の形態の場合、ピストン２に設けられており、具体的には、ピストン２に設けられてピストン側室Ｒ２をロッド側室Ｒ１に連通する第一主圧側通路６１と、第一主圧側通路６１に並列して設けた調圧弁６２およびリリーフ弁６３とを備えている。調圧弁６２およびリリーフ弁６３は、共に、ピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容し、かつ、液体の流れに抵抗を与えるようになっている。これによって、第一主圧側減衰手段６は、ピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１への液体の流れを許容し、当該液体の流れに抵抗を与えることができるようになっている。
【００２５】
第二主圧側減衰手段７は、この実施の形態の場合、ピストン側室Ｒ２をタンク４に連通する第二主圧側通路７１と、第二主圧側通路７１に並列して設けた調圧弁７２およびリリーフ弁７３とを備えている。調圧弁７２およびリリーフ弁７３は、共に、ピストン側室Ｒ２からタンク４へ向かう液体の流れのみを許容し、かつ、液体の流れに抵抗を与えるようになっている。これによって、第二主圧側減衰手段７は、ピストン側室Ｒ２からタンク４への液体の流れを許容し、当該液体の流れに抵抗を与えることができるようになっている。
【００２６】
調圧弁６２，７２もまた調圧弁５２と同様に、通過流量に対して圧力損失が略比例するような特性を備えており、第一主圧側減衰手段６および第二主圧側減衰手段７における流量圧力特性は、リリーフ弁６３，７３の開弁後に傾きが開弁前よりも小さくなる特性を示す。
【００２７】
吸込通路８は、タンク４とピストン側室Ｒ２とを連通する連通路８１と、連通路８１の途中に設けられてタンク４からピストン側室Ｒ２への液体の流れのみを許容する逆止弁８２とを備えている。液圧ダンパＤが伸長作動する際にシリンダ１内からピストンロッド３が退出する体積に見合った量の液体が、この吸込通路８を介してタンク４からシリンダ１内に供給されることで、体積補償が行われる。
【００２８】
伸側バイパス路９は、主伸側減衰手段５を迂回して、つまり、主伸側減衰通路５１に並列してロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通するようになっている。この伸側バイパス路９の途中には、ロッド側室Ｒ１を上流として、伸側ロジック弁１３と副伸側減衰手段１２が順に設けられている。副伸側減衰手段１２は、調圧弁とされていて、ロッド側室Ｒ１からピストン側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容し、調圧弁５２と同様に、通過流量に対して圧力損失が略比例するような特性を備えている。
【００２９】
伸側ロジック弁１３は、伸側バイパス路９を開閉する伸側弁体１３１と、伸側バイパス路９を閉じる方向へ伸側弁体１３１を附勢する伸側附勢部材としてのばね１３２と、伸側弁体１３１の背面側つまり反通路側に設けた伸側背圧室１３３と、伸側背圧室１３３をタンク４へ連通する伸側パイロット通路１３４とを備えている。なお、伸側附勢部材としては、ばね１３２の以外の部材であってもよく、伸側弁体１３１を附勢して伸側バイパス路９を閉じることができる部材であればよい。
【００３０】
この伸側弁体１３１は、伸側バイパス路９の上流の圧力、つまり、ロッド側室Ｒ１の圧力を正面側に受けるようになっていて、背面側には伸側背圧室１３３内の圧力が作用するようになっている。したがって、伸側パイロット通路１３４がタンク４に連通される状態では伸側背圧室１３３内がタンク圧となり、この状態でロッド側室Ｒ１が圧縮されてロッド側室Ｒ１内の圧力が上昇すると、ロッド側室Ｒ１の圧力を受けて伸側弁体１３１が伸側背圧室１３３を圧縮する方向へ移動し伸側ロジック弁１３は開弁する。逆に、伸側パイロット通路１３４が遮断されてタンク４との連通が阻止される状態では、ロッド側室Ｒ１が圧縮されてロッド側室Ｒ１内の圧力が上昇しても、伸側背圧室１３３内の液体の逃げ場がないために伸側弁体１３１で伸側背圧室１３３を圧縮できず、伸側弁体１３１は伸側バイパス路９を遮断したままとなり伸側ロジック弁１３は閉弁する。なお、伸側弁体１３１には、伸側弁体１３１の上流の圧力を伸側背圧室１３３へ導く絞り通路１３１ａが設けられている。したがって、伸側弁体１３１が伸側背圧室１３３側に後退して伸側バイパス路９を開いている状態にあって、伸側パイロット通路１３４が遮断されると、伸側背圧室１３３とタンク４との連通が遮断されるので、伸側背圧室１３３内の圧力が上昇し、伸側バイパス路９を遮断する方向へ伸側弁体１３１を移動させ、伸側ロジック弁１３は閉弁する。このように、伸側ロジック弁１３は、伸側パイロット通路１３４が開放されて伸側背圧室１３３がタンク４へ通じる状態では、開弁可能な状態とされて、ロッド側室Ｒ１が圧縮されて圧力が上昇すると開弁し、逆に伸側パイロット通路１３４が遮断されて伸側背圧室１３３とタンク４との連通が断たれると閉弁することになる。なお、絞り通路１３１ａを伸側弁体１３１に設けているが、たとえば、上記の絞り通路１３１ａの代わりに伸側バイパス路９の伸側弁体１３３の上流を伸側背圧室１３１に連通する絞り通路を設けるようにしてもよく、当該絞り通路の途中に伸側弁体１３１の上流から伸側背圧室１３３へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁を設けるようにしてもよい。逆止弁を設けるのは、伸側ロジック弁１３が閉弁する際の伸側弁体１３１の閉弁動作を妨げないようにするためである。圧側バイパス路１０は、第一主圧側減衰手段６を迂回して、つまり、第一主圧側減衰通路
６１に並列してピストン側室Ｒ２とロッド側室Ｒ１とを連通するようになっている。この圧側バイパス路１０から分岐してピストン側室Ｒ２をタンク４に連通する排出通路１１が設けられている。
【００３１】
そして、ピストン側室Ｒ２を上流として、圧側バイパス路１０の途中であって排出通路１１の分岐点より上流には圧側ロジック弁１６が、上記分岐点の下流には第一副圧側減衰手段１４が設けられている。また、排出通路１１の途中には第二副圧側減衰手段１５が設けられている。第一副圧側減衰手段１４は、調圧弁とされていて、ピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容し、調圧弁６２と同様に、通過流量に対して圧力損失が略比例するような特性を備えている。さらに、第二副圧側減衰手段１５もまた、調圧弁とされていて、ピストン側室Ｒ２からタンク４へ向かう液体の流れのみを許容し、調圧弁７２と同様に、通過流量に対して圧力損失が略比例するような特性を備えている。
【００３２】
圧側ロジック弁１６は、圧側バイパス路１０を開閉する圧側弁体１６１と、圧側バイパス路１０を閉じる方向へ圧側弁体１６１を附勢する圧側附勢部材としてのばね１６２と、圧側弁体１６１の背面側つまり反通路側に設けた圧側背圧室１６３と、圧側背圧室１６３をタンク４へ連通する圧側パイロット通路１６４とを備えている。なお、圧側附勢部材としては、ばね１６２の以外の部材であってもよく、圧側弁体１６１を附勢して圧側バイパス路１０を閉じることができる部材であればよい。
【００３３】
この圧側弁体１６１は、圧側バイパス路１０の上流の圧力、つまり、ピストン側室Ｒ２の圧力を正面側に受けるようになっていて、背面側には圧側背圧室１６３内の圧力が作用するようになっている。したがって、圧側パイロット通路１６４がタンク４に連通される状態では圧側背圧室１６３内がタンク圧となり、この状態でピストン側室Ｒ２が圧縮されてピストン側室Ｒ２内の圧力が上昇すると、ピストン側室Ｒ２の圧力を受けて圧側弁体１６１が圧側背圧室１６３を圧縮する方向へ移動し圧側ロジック弁１６は開弁する。
【００３４】
逆に、圧側パイロット通路１６４が遮断されてタンク４との連通が阻止される状態では、ピストン側室Ｒ２が圧縮されてピストン側室Ｒ２内の圧力が上昇しても、圧側背圧室１６３内の液体の逃げ場がないために圧側弁体１６１で圧側背圧室１６３を圧縮できず、圧側弁体１６１は圧側バイパス路１０を遮断したままとなり圧側ロジック弁１６は閉弁する。なお、圧側弁体１６１には、圧側弁体１６１の上流の圧力を圧側背圧室１６３へ導く絞り通路１６１ａが設けられている。したがって、圧側弁体１６１が圧側背圧室１６３側に後退して圧側バイパス路１０を開いている状態にあって、圧側パイロット通路１６４が遮断されると、圧側背圧室１６３とタンク４との連通が遮断されるので、圧側背圧室１６３内の圧力が上昇し、圧側バイパス路１０を遮断する方向へ圧側弁体１６１を移動させ、圧側ロジック弁１６は閉弁する。このように、圧側ロジック弁１６もまた、伸側ロジック弁１３と同様の動作を呈するようになっており、具体的には、圧側パイロット通路１６４が開放されて圧側背圧室１６３がタンク４へ通じる状態では、開弁可能な状態とされて、ピストン側室Ｒ２が圧縮されて圧力が上昇すると開弁し、逆に圧側パイロット通路１６４が遮断されて圧側背圧室１６３とタンク４との連通が断たれると閉弁することになる。なお、この圧側ロジック弁１６にっても、絞り通路１６１ａを圧側弁体１６１に設けているが、たとえば、上記の絞り通路１６１ａの代わりに圧側バイパス路１０の伸側弁体１６１の上流を圧側背圧室１６２に連通する絞り通路を設けるようにしてもよく、当該絞り通路の途中に圧側弁体１６１の上流から圧側背圧室１６３へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁を設けるようにしてもよい。逆止弁を設けるのは、圧側ロジック弁１６が閉弁する際の圧側弁体１６１の閉弁動作を妨げないようにするためである。
【００３５】
以上述べたように、伸側ロジック弁１３は、伸側パイロット通路１３４がタンク４に通じると開弁可能な状態におかれ、伸側パイロット通路１３４が遮断されると閉弁し、圧側ロジック弁１６もまた圧側パイロット通路１６４がタンク４に通じると開弁可能な状態におかれ、圧側パイロット通路１６４が遮断されると閉弁するので、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６の開閉制御を伸側パイロット通路１３４および圧側パイロット通路１６４を開閉する制御弁１７によって行うようにしている。
【００３６】
具体的には、伸側パイロット通路１３４も圧側パイロット通路１６４も共にタンク４に連通するので、タンク側でこれらを一つに纏めた通路２００を設けて、この伸側パイロット通路１３４と圧側パイロット通路１６４が共有する通路２００の途中に制御弁１７を設けている。このように、伸側パイロット通路１３４も圧側パイロット通路１６４を途中からタンク４までを纏めて一つの通路２００として、この通路２００に制御弁１７を設けることで、制御弁１７を伸側パイロット通路１３４と圧側パイロット通路１６４に一つずつ設けずに済む利点がある。
【００３７】
制御弁１７は、ピストンロッド３に取り付けた検出ロッド２０に連動して通路２００を開閉するようになっており、ピストンロッド３が中立位置から所定量以上ストロークすると伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６を閉作動させるようになっている。
【００３８】
具体的には、制御弁１７は、シリンダ１側に設けられており、遮断ポジション１７３と連通ポジション１７２とを備えた制御弁体１７１と、制御弁体１７１に外力を伝達可能であって当該制御弁体１７の開閉の切換を可能とする切換レバー１７４と、制御弁体１７１を附勢して切換レバー１７４を検出ロッド２０へ当接させる制御弁附勢手段としてのばね１７５とを備えている。なお、制御弁附勢部材としては、ばね１７５の以外の部材であってもよく、制御弁体１７１を附勢して通路２００を閉じることができる部材であればよい。
【００３９】
切換レバー１７４の検出ロッド側端には、ローラ１７４ａが設けられていて、ピストンロッド３がシリンダ１に対して軸方向の相対移動をすると、つまり、液圧ダンパＤが伸縮作動を呈すると、シリンダ１側に取り付けられた制御弁１７の切換レバー１７４におけるローラ１７４ａが、ピストンロッド３とともにシリンダ１に対して軸方向の相対移動をする検出ロッド２０上を走行するようになっている。そして、検出ロッド２０のローラ１７４ａが走行する部位には、上述した凹部２０ａが設けられていて、ローラ１７４ａが凹部２０ａを走行する状態では、制御弁体１７１がばね１７５によって附勢されているので、制御弁１７は、連通ポジション１７２を採り、ローラ１７４ａが凹部２０ａ以外に当接している状態にあっては、制御弁１７は遮断ポジション１７３を採るようになっている。したがって、切換レバー１７４が検出ロッド２０の中央部に設けた凹部２０ａに当接する状態では制御弁１７は伸側パイロット通路１３４および圧側パイロット通路１６４を開放して伸側背圧室１３３および圧側背圧室１６３をタンク４に連通させ、切換レバー１７４が検出ロッド２０の凹部２０ａの両側の凹部２０ａが設けられていない部位に当接する状態では制御弁１７は伸側パイロット通路１３４および圧側パイロット通路１６４を遮断して伸側背圧室１３３および圧側背圧室１６３をタンク４に連通させずに閉鎖する。
【００４０】
そして、ピストンロッド３が中立位置からのストローク量が所定量内であるときには、切換レバー１７４が必ず検出ロッド２０の凹部２０ａに入り込んで、制御弁１７が開弁するようになっていて、ピストンロッド３が中立位置からのストローク量が所定量以上となると、切換レバー１７４が検出ロッド２０上の凹部２０ａの両側のいずれか一方の部位に当接して、つまり、凹部２０ａが設けられていない部位に当接して、制御弁１７が閉弁するようになっている。これにより、ピストンロッド３が中立位置から所定量以上ストロークすると、制御弁１７で伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６を閉作動させることができる。制御弁１７には、図示するように、切換レバー１７４にディテント機構が設けられており、上記のように、制御弁１７が連通ポジション１７２を採る開弁状態から遮断ポジション１７３を採る閉弁状態へ切換ると、制御弁１７は、そのまま遮断ポジションを保持して閉弁状態を維持するようになっている。また、制御弁１７が閉弁状態となった後、手動でディテント機構を操作して開弁状態へ復帰させることができるようになっている。なお、ローラ１７４ａを設けているので、切換レバー１７４が検出ロッド２０上を滑らかに走行することができ、ピストンロッド３のシリンダ１に対する相対移動を妨げることが無く、液圧ダンパＤのスムーズな伸縮を保証できるが、ローラ１７４ａを設けず検出ロッド２０に当接させるようにすることも可能である。その場合、切換レバー１７４の先端を球面や円弧状面とすることが好ましい。
【００４１】
ピストンロッド３の中立位置、つまり、免震装置などに液圧ダンパＤを取り付け、外力の入力が無い状態におけるシリンダ１に対するピストンロッド３の位置は、免震装置では振動の極性がないので、通常、シリンダ１に対してピストン２がストロークする範囲の中央ある状態におけるピストンロッド３のシリンダ１に対する位置に設定されるが、当該中立位置は任意に設定することができ、また、制御弁１７が開弁状態から閉弁状態に切換るピストンロッド３のストローク量である上記所定量もまた任意に設定することができる。したがって、たとえば、制御弁１７の開から閉への切換点である所定量について、液圧ダンパＤの伸長側と収縮側とで異なるように設定することも可能であり、上記中立位置および所定量の設定は、検出ロッド２０の凹部２０ａの軸方向長さと凹部２０ａへの検出ロッド２０への設置位置の調節にて行うことができる。
【００４２】
また、この場合、検出ロッド２０に凹部２０ａを設けて、この凹部２０ａに切換レバー１７４に当接する際に、制御弁１７が開弁するようになっているが、反対に、検出ロッド２０の中央部に凸部を設けるとともに図１中の制御弁体１７１の連通ポジション１７２と遮断ポジション１７３の上下を逆に配置した構造を採用して、凸部に切換レバー１７４が当接する際に、制御弁１７が開弁するようにすることも可能である。
【００４３】
以上のように構成された液圧ダンパＤの作動について説明する。まず、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満である場合について説明する。この場合、制御弁１７は、上記したように、開弁状態にあって伸側パイロット通路１３４と圧側パイロット通路１６４とをタンク４に連通させるので、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６を開放動作可能な状態とする。したがって、この状況では、液圧ダンパＤが伸長作動する場合、圧縮されるロッド側室Ｒ１内の液体は、拡大するピストン側室Ｒ２へ主伸側減衰手段５および副伸側減衰手段１２を介して移動し、ピストンロッド３がシリンダ１から退出する体積に見合った量の液体が吸込通路８を介してタンク４からピストン側室Ｒ２へ供給される。よって、この場合、ピストン速度が低く、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２の差圧がリリーフ弁５３の開弁圧に達しない程度に低いと、ロッド側室Ｒ１内の液体は、調圧弁５２および調圧弁である副伸側減衰手段１２のみを介してピストン側室Ｒ２へ移動するので、液圧ダンパＤは、図２中の線ａで示すように、減衰力勾配は低くなる。また、ピストン速度が高く、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２の差圧がリリーフ弁５３の開弁圧に達する状態では、ロッド側室Ｒ１内の液体は、調圧弁５２および調圧弁である副伸側減衰手段１２以外にもリリーフ弁５３を通過してピストン側室Ｒ２へ移動するので、図２中の線ｂで示すように、液圧ダンパＤの減衰力のピストン速度に対する増加割合が低くなる。
【００４４】
また、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６が開放動作可能な状態であって液圧ダンパＤが収縮作動する場合、圧縮されるピストン側室Ｒ２内の液体は、拡大するロッド側室Ｒ１へ第一主圧側減衰手段６および第一副圧側減衰手段１４を介して移動し、さらに、ピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入する体積に見合った量の液体が第二主圧側減衰手段７および第二副圧側減衰手段１５を介してピストン側室Ｒ２からタンク４へ排出される。よって、この場合、ピストン速度が低く、リリーフ弁６３，７３が開弁しないと、ピストン側室Ｒ２内の液体は、調圧弁６２，７２および調圧弁である第一副圧側減衰手段１４および第二副圧側減衰手段１５を介してロッド側室Ｒ１とタンク４へ移動するので、液圧ダンパＤは、図２中の線ａで示すように、減衰力勾配が低い減衰特性を発揮する。また、ピストン速度が高く、リリーフ弁６３，７３が開弁する状態では、ピストン側室Ｒ２内の液体は、調圧弁６２，７２および調圧弁である副伸側減衰手段１４，１５以外にもリリーフ弁６３，７３を通過してロッド側室Ｒ１およびタンク４へ移動するので、図２中の線ｂで示すように、液圧ダンパＤの減衰力のピストン速度に対する増加割合が低くなる。
【００４５】
なお、この液圧ダンパＤの場合、免震装置に適するよう伸長作動する際の減衰特性と収縮作動する際の減衰特性が一致するように、調圧弁５２，６２，７２、リリーフ弁５３，６３，７３、副伸側減衰手段１２である調圧弁、第一副圧側減衰手段１４である調圧弁および第二副圧側減衰手段１５である調圧弁の特性がそれぞれ設定されている。当然であるが、液圧ダンパＤの伸長作動時の減衰特性と収縮作動時の減衰特性を異なるように設定することも可能である。
【００４６】
これに対して、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量以上となる場合、制御弁１７は、上記したように、閉弁して伸側パイロット通路１３４および圧側パイロット通路１６４とタンク４との連通を遮断するので、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６が閉弁する。したがって、この状況では、液圧ダンパＤが伸長作動する場合、圧縮されるロッド側室Ｒ１内の液体は、拡大するピストン側室Ｒ２へ主伸側減衰手段５のみを介して移動し、ピストンロッド３がシリンダ１から退出する体積に見合った量の液体が吸込通路８を介してタンク４からピストン側室Ｒ２へ供給される。よって、この場合、ピストン速度が低く、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２の差圧がリリーフ弁５３の開弁圧に達しない程度に低い場合でも、ロッド側室Ｒ１内の液体は、調圧弁５２のみを介してピストン側室Ｒ２へ移動するので、液圧ダンパＤは、図２の線ｃで示すように、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満であるときの線ａで示す特性に比較して、減衰力勾配が高い減衰力特性を発揮する。また、ピストン速度が高く、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２の差圧がリリーフ弁５３の開弁圧に達する状態でも、ロッド側室Ｒ１内の液体は、調圧弁である副伸側減衰手段１２を通過せず、調圧弁５２およびリリーフ弁５３を通過してピストン側室Ｒ２へ移動するので、図２の線ｄで示すように、液圧ダンパＤの減衰力のピストン速度に対する増加割合が低くなるものの、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満であるときの線ｂで示す特性に比較して、液圧ダンパＤは高い減衰力を発揮することになる。
【００４７】
また、伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６が閉弁状態であって液圧ダンパＤが収縮作動する場合、圧縮されるピストン側室Ｒ２内の液体は、拡大するロッド側室Ｒ１へ第一主圧側減衰手段６のみを介して移動し、さらに、ピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入する体積に見合った量の液体が第二主圧側減衰手段７のみを介してピストン側室Ｒ２からタンク４へ排出される。よって、この場合、ピストン速度が低く、リリーフ弁６３，７３が開弁しないと、ピストン側室Ｒ２内の液体は、調圧弁６２，７２のみを介してロッド側室Ｒ１とタンク４へ移動するので、液圧ダンパＤは、図２中の線ｃで示すように、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満であるときの線ａで示す特性に比較して、高い減衰力を発揮する。また、ピストン速度が高く、リリーフ弁６３，７３が開弁する状態でも、ピストン側室Ｒ２内の液体は、副伸側減衰手段１４，１５を通過せず、調圧弁６２，７２およびリリーフ弁６３，７３のみを通過してロッド側室Ｒ１およびタンク４へ移動するので、図２中の線ｄで示すように、液圧ダンパＤの減衰力のピストン速度に対する増加割合が低くなるものの、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満であるときの線ｂで示す特性に比較して、液圧ダンパＤは高い減衰力を発揮することになる。
【００４８】
上述のように本発明の液圧ダンパＤは、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量未満の場合には、減衰力勾配を低くすることができ、ピストンロッド３の中立位置からのストローク量が所定量以上となると、減衰力勾配を高くするので、免震装置等に適する減衰特性を実現することができる。特に、狭小地に建てられた高層建築物等に用いられる免震装置には最適となる。
【００４９】
そして、本発明の液圧ダンパＤは、伸長作動時に、圧縮されるロッド側室Ｒ１から拡大されるピストン側室Ｒ２へ液体が供給されるので、タンク４からピストン側室Ｒ２へ吸い込まれる液体量はシリンダ１から退出するピストンロッド３の体積に見合った量のみとなるから、シリンダ１内で液体の吸込不足が生じることが無くなり、設定どおりの減衰力を出力することができ、構造物を効果的に制振することができる。つまり、本発明の液圧ダンパＤによれば、免震装置に適した減衰特性を実現しつつも、安定した減衰力を発揮することができるのである。
【００５０】
また、伸側バイパス路９の開閉を伸側ロジック弁１３で行い、圧側バイパス路１６の開閉を圧側ロジック弁１６で行い、これら伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６の開閉制御を伸側ロジック弁１３における伸側背圧室１３３をタンク４に連通させる伸側パイロット通路１３４と圧側ロジック弁１６における圧側背圧室１６３をタンク４に連通させる圧側パイロット通路１６４の途中に設けられた制御弁１７によって行うので、大きな圧力が作用する伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６の開閉を無理なく行うことができるとともに、制御弁１７をピストンロッド３のシリンダ１に対する位置に応じて切換える簡単な構成で伸側ロジック弁１３と圧側ロジック弁１６の開閉制御を精度よく機械的に行うことができる。
【００５１】
また、ピストンロッド３にシリンダ１外に設けた検出ロッド２０を設け、ピストンロッド３がシリンダ１に対して軸方向に相対移動する際に、制御弁１７の制御弁体１７１を操作する切換レバー１７４が検出ロッド２０上を走行する部位に凹部２０ａ或いは凸部を設けて制御弁１７を切換えるので、低い減衰特性から高い減衰特性への切換をピストンロッド３の位置で正確に行うことができる。そして、このように構成された液圧ダンパＤにあっては、検出ロッド２０の凹部２０ａ或いは凸部の長さや設ける位置、さらには、検出ロッド２０のピストンロッド３に対する取付位置の調節によって減衰特性が切換るピストンロッド３の中立位置および中立位置からのストローク量を簡単に設定することができる。また、この実施の形態の液圧ダンパＤの場合、制御弁１７が開弁状態から閉弁状態に切換るとディテント機構によって閉弁状態を維持するので、ピストンロッド３が中立位置からのストローク量が所定量未満になっても高い減衰特性を維持することができる。
【００５２】
また、主伸側減衰手段５と第一主圧側減衰手段６と第二主圧側減衰手段７が、いずれも、調圧弁５２，６２，７２とリリーフ弁５３，６３，７３とを有し、副伸側減衰手段１２と第一副圧側減衰手段１４と第二副圧側減衰手段１５が、いずれも、調圧弁であるので、高低切換るいずれの減衰特性においても、リリーフ弁５２，６２，７２が開弁すると減衰係数が低くなって、ピストン速度が低い場合には充分な減衰力を発揮できるとともに、ピストン速度が高い場合には減衰力が過剰となることがなく、免震装置に適した減衰特性を実現することができる。
【００５３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００５４】
１  シリンダ
２  ピストン
３  ピストンロッド
４  タンク
５  主伸側減衰手段
６  第一主圧側減衰手段
７  第二主圧側減衰手段
８  吸込通路
９  伸側バイパス路
１０  圧側バイパス路
１１  排出通路
１２  副伸側減衰手段
１３  伸側ロジック弁
１３１  伸側弁体
１３２  伸側附勢部材としてのばね
１３３  伸側背圧室
１３４  伸側パイロット通路
１４  第一副圧側減衰手段
１５  第二副圧側減衰手段
１６  圧側ロジック弁
１６１  圧側弁体
１６２  圧側附勢部材としてのばね
１６３  圧側背圧室
１６４  圧側パイロット通路
１７  制御弁
１７１  制御弁体
１７４  切換レバー
１７５  制御弁附勢手段としてのばね
２０  検出ロッド
５２，６２，７２  調圧弁
５３，６３，７３  リリーフ弁
Ｄ  液圧ダンパ
Ｒ１  ロッド側室
Ｒ２  ピストン側室
【図１】
2014159850.tif 000003
【図２】
2014159850.tif 000004