(57)【要約】【課題】低床免震構造に採用される、低床の流体ダンパーを提供する。  【解決手段】本発明の流体ダンパーは、流体を充満させるシリンダーと、このシリンダー内に出入可能に挿通されるロッドと、このロッドに保持されて前記シリンダー内に摺動可能に内包された第一ピストンと、前記ロッドに摺動可能に貫通され、前記シリンダー内に摺動可能に内包され、前記第一ピストンに追随して動作する第二ピストンと、を備え、前記第一ピストンと、前記第二ピストンには、それぞれ複数の孔が設けられ、前記第一ピストンと、前記第二ピストンが接触時には、前記第一ピストン及び前記第二ピストンに設けられた複数の孔の内一部が連通し、他が塞がれ、前記第一ピストンと、前記第二ピストンが離間時には、前記第一ピストンと前記第二ピストンの間に形成される、中間液室を介して、各孔が繋がることを特徴とする。【選択図】図１
2014101918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を充満させたシリンダーと、
このシリンダー内に出入可能に挿通されるロッドと、
このロッドに取り付けられて前記シリンダー内に摺動可能に内包された第一ピストンと、
前記ロッドに摺動可能に貫通され、前記シリンダー内に摺動可能に内包される第二ピストンと、を備え
前記第一ピストンと前記第二ピストンはシリンダー内において個別に摺動可能に設けられ、前記第一ピストンと前記第二ピストンの近傍に両ピストンを所定の距離以上離れることを阻止する抑止手段が設けられ、
前記第一ピストンと、前記第二ピストンには、それぞれ厚さ方向に貫通する孔が形成され、
前記第一ピストンに形成された孔を前記第二ピストン側へ投影した領域と、前記第二ピストンに形成された孔は一部に重なりを有し、
各孔の形成位置が、前記第一ピストンと前記第二ピストンの離間時に、前記第一ピストンと前記第二ピストンの間に形成される中間液室を介して、前記各孔を連通させる位置であって、
前記第一ピストンと前記第二ピストンの接触時に、前記第一ピストン又は前記第二ピストンに設けられた孔の内、少なくとも一部分を相対するピストンの側面が塞ぐ位置であることを特徴とする流体ダンパー。
【請求項２】
請求項１に記載の流体ダンパーであって、
前記抑止手段が、
前記第一ピストンと前記第二ピストンとを接続する接続シャフトを有し、
前記接続シャフトが、前記第一ピストン及び前記第二ピストンの一方、又は両方を貫通し、貫通した先の先端に抜け止めとなる係止片が形成された構成を有することを特徴とする流体ダンパー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の流体ダンパーであって、
前記第一ピストンと前記第二ピストンに形成される前記孔が複数であり、
前記第一ピストンと前記第二ピストンの離間時に、前記第一ピストンと前記第二ピストンの間に形成される、中間液室を介して、各孔が連通され
前記第一ピストンと前記第二ピストンの接触時に、前記第一ピストン及び前記第二ピストンに形成された複数の孔の内一部の孔が連通し、他が塞がれることを特徴とする流体ダンパー。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体ダンパーであって、
前記第一ピストンと前記第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面に他方側に突出する突起部を有することを特徴とする流体ダンパー。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体ダンパーであって、
前記第一ピストンと前記第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面がシボ面とされたことを特徴とする流体ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体ダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子計算機、精密機械等は大きな振動が加わると破損する虞があるため、地震の振動を緩和するために、免震装置の上に設置することが行われている。一般的な免震装置は、建築物に固着した固定架台の上に、鋼球等を用いた可動支承部により、免震対象物を取り付ける免震架台を支持することで、振動を緩和する構造を有する。加えてこの免震架台と、固定架台との間には流体ダンパー等の減衰装置と、ばね等の復元装置を備え、建築物と免震架台の相対運動を減衰させ、やがて静止させる構造となっている。
このような免震装置において、前記流体ダンパーの配置方向や、その構造が様々提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１７８６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の免震構造において備えられる流体ダンパーは、圧縮方向の減衰を行う際に、そのロッドに強い圧縮応力がかかり、ロッドが座屈する虞があった。したがって、ロッドの座屈を防ぐ目的でロッドの軸径を太く設計する必要があり、ダンパー自体が大きくなってしまい、結果として、この流体ダンパーを備える免震装置の低床化を妨げていた。
【０００５】
免震装置が高くなると、天井までの高さに制限がある作業空間に据えられた既設の精密機械に後付けで免震装置を備える場合において、高さの制限により、適切な免震装置を備えることができない場合があった。又、ケーブル類を配するため等に用いるフリーアクセスフロアを、免震装置の上に設置し、その上に精密機械を備える場合においては、フリーアクセスフロアの高さを十分に確保できない場合があった。
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであって、低床免震構造を実現するうえで必要な流体ダンパーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの課題を解決するため、本発明の流体ダンパーは、流体を充満させたシリンダーと、このシリンダー内に出入可能に挿通されるロッドと、このロッドに取り付けられて前記シリンダー内に摺動可能に内包された第一ピストンと、前記ロッドに摺動可能に貫通され、前記シリンダー内に摺動可能に内包される第二ピストンと、を備え前記第一ピストンと前記第二ピストンはシリンダー内において個別に摺動可能に設けられ、前記第一ピストンと前記第二ピストンの近傍に両ピストンを所定の距離以上離れることを阻止する抑止手段が設けられ、前記第一ピストンと、前記第二ピストンには、それぞれ厚さ方向に貫通する孔が形成され、前記第一ピストンに形成された孔を前記第二ピストン側へ投影した領域と、前記第二ピストンに形成された孔は一部に重なりを有し、各孔の形成位置が、前記第一ピストンと前記第二ピストンの離間時に、前記第一ピストンと前記第二ピストンの間に形成される中間液室を介して、前記各孔を連通させる位置であって、前記第一ピストンと前記第二ピストンの接触時に、前記第一ピストン又は前記第二ピストンに設けられた孔の内、少なくとも一部分を相対するピストンの側面が塞ぐ位置であることを特徴とする。
【０００７】
第一ピストンと第二ピストンと、これら各ピストンが所定の距離以上離れることを抑制する手段を有することで、第一ピストンの動作に追随して第二ピストンが動作し、第一ピストンの移動方向によってピストン同士が離間又は接触する。前記第一ピストンと第二ピストンに設けられた孔は、ピストン動作方向へ投影した領域に一部に重なりを有するため、これらの孔は、第一ピストンと第二ピストンが離間した場合には、ピストン間に形成される中間液室を介して連通し、接触した場合には、孔の一部分が防がれる。即ち、第一ピストン及び第二ピストンを通過する流体の流路の断面積が第一ピストンの移動方向に従って変化し、流体ダンパーに圧縮力が加わった場合と、引っ張り力が加わった場合で、その減衰効果を変化させることができる。
又、引っ張り力が加わった時には、その流動経路の断面積が狭くなり、圧縮方向の力が加わった時には広くなる構造を採用した場合においては、ロッドに加わる圧縮力が小さくなり、ロッドの座屈を防ぐことができる。
加えて、第一ピストンと第二ピストンとが接触状態から離間状態に移行する際の一定のストローク、又は離間状態から近接し接触状態へ移行する際の一定のストロークにおいて、第二ピストンは第一ピストンの動作に追随せずにその場に留まる。したがって、これらのストロークにおいて、ロッドは第一ピストンからのみの反力が加わることとなり、流体ダンパーとしての反力が下がる。したがって、流体ダンパーは、圧縮から引っ張り又は引張から圧縮へその運動方向が変わる直後に、所定のストロークだけ反力が小さくなり、運動方向が変わった直後、圧縮又は引っ張り方向にスムーズに加速することができる。
更に、シリンダー内に第一ピストンと第二ピストンを内包し、これらによってロッドを支持する構造であり、ロッドをシリンダー内部において、複数点で保持する構造となっている。したがって、ロッドが曲がりにくく、ロッドの座屈を抑制することができる。
【０００８】
前記の流体ダンパーであって、前記抑止手段が、前記第一ピストンと前記第二ピストンとを接続する接続シャフトを有し、前記接続シャフトが、前記第一ピストン及び前記第二ピストンの一方、又は両方を貫通し、貫通した先の先端に抜け止めとなる係止片が形成された構成を有することを特徴とする。
【０００９】
各ピストン同士が所定の距離以上離れることを抑制する手段が、上述の接続シャフトであることによって、少ない部品点数で、組み立て容易な構成となるばかりでなく、同時に各ピストン同士が相対的に回転することを防ぐことが可能となり、各ピストンの孔の動作方向へ投影した領域の相対的な位置が変わることがなくなり、安定した減衰特性を得ることができる。
【００１０】
前記の流体ダンパーであって、前記第一ピストンと、前記第二ピストンに形成される前記孔が複数であり、前記第一ピストンと前記第二ピストンの離間時に、前記第一ピストンと前記第二ピストンの間に形成される、中間液室を介して、各孔が連通され前記第一ピストンと前記第二ピストンの接触時に、前記第一ピストン及び前記第二ピストンに形成された複数の孔の内一部の孔が連通し、他が塞がれることを特徴とする。
【００１１】
各ピストンに複数の孔が設けられ、各ピストン同士が接触時に、これらの孔の一部が連通し、他が塞がれる構成を有することによって、各ピストンの孔を流路の断面積及び長さを離間時と接触時で効率的に変化させることが可能となり、引っ張り時と圧縮時の減衰効果の差をより大きくすることができる。
【００１２】
前記の流体ダンパーであって、前記第一ピストンと前記第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面に他方側に突出する突起部を有することを特徴とする流体ダンパー。
前記の流体ダンパーであって、前記第一ピストンと前記第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面がシボ面とされたことを特徴とする流体ダンパー。
【００１３】
第一ピストンと第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面に他方側に突出する突起部を有することによって、第一ピストンと第二ピストンの接触時に各ピストンの対向する面においてピストン同士が完全に密着することがない。
また、第一ピストンと第二ピストンのうち少なくとも一方の中間液室側の側面がシボ面とされることによって、第一ピストンと第二ピストンの接触時に各ピストンの対向する面においてピストン同士が完全に密着することがない。
したがって、第一ピストンと第二ピストンが接触状態から離間状態に移行する際、スムーズに離間することが可能となる。即ち、上述の運動方向が変わった直後の流体ダンパーの動作において、圧縮又は引っ張り方向にスムーズに加速することができる。
【発明の効果】
【００１４】
ピストンを二つ備え、各ピストンに備わる各孔が、ピストン同士の離間と接触によって、繋がったり、一部が塞がれたりする構造を有することで、ピストンの移動方向に従って各孔を通過する流体の流路の断面積が変化し、流体ダンパーに圧縮力が加わった場合と、引っ張り力が加わった場合で、その減衰効果を変化させることができる。
加えて、各ピストン同士が接触状態から離間状態、又は離間状態から近接し接触状態へ移行する際の一定のストロークにおいて、一方のピストンは動作せずにその場に留まるため、ロッドには他方のピストンのみの反力が加わることとなり、流体ダンパーとしての反力が下がる。したがって、この流体ダンパーは、運動方向が変わる直後に反力が小さくなり、スムーズに加速することができる。
更に、シリンダー内に第一ピストンと第二ピストンを内包し、これらによってロッドを支持する構造であり、ロッドをシリンダー内部において、複数点で保持する構造となっている。したがって、ロッドが曲がりにくく、ロッドの座屈を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態である流体ダンパーの断面模式図であり、図１（ａ）は第一ピストンと第二ピストン離間時の様子を示し、図１（ｂ）は接触時の様子を示す。
【図２】本発明の第一実施形態である流体ダンパーに備えられるピストンの孔の配置を示し、図２（ａ）は第一ピストンの孔の配置を示し、図２（ｂ）は第二ピストンの孔の配置を示し、図２（ｃ）はそれらを重ねて示す。
【図３】本発明の第一実施形態である流体ダンパーを備えた免震装置の断面図を示す。
【図４】本発明の第一実施形態である流体ダンパーの伸縮１サイクルの動作を示す断面模式図であり、図４（ａ）に示す状態を基準位置として、図４（ｂ）〜図４（ｅ）に示す様に伸縮し、図４（ａ）の状態に戻る様子を示す。
【図５】本発明の第一実施形態である流体ダンパーの長さＨと、減衰係数ｃの関係を示すグラフであり、図５中の（ａ）〜（ｅ）の符号は図４（ａ）〜図４（ｅ）に示す各状態に対応する。
【図６】本発明の第一実施形態である流体ダンパーを備えた免震装置の平面図である。
【図７】本発明の第二実施形態である流体ダンパーの断面模式図であり、図７（ａ）は第一ピストンと第二ピストン離間時の様子を、図７（ｂ）は接触時の様子をそれぞれ示す。
【図８】本発明の変形例１の流体ダンパーに備えられるピストンの孔の配置を示す図であり、図８（ａ）は第一ピストンの孔の配置を示し、図８（ｂ）は第二ピストンの孔の配置を示し、図８（ｃ）はそれらを重ねて示す。
【図９】本発明の変形例２の流体ダンパーに備えられるピストンの孔の配置を示し、図９（ａ）は第一ピストンの孔の配置を示し、図９（ｂ）は第二ピストンの孔の配置を示し、図９（ｃ）はそれらを重ねて示す。
【図１０】本発明の変形例３の流体ダンパーに備えられるピストンの孔の配置を示し、図１０（ａ）は第一ピストンの孔の配置を示し、図１０（ｂ）は第二ピストンの孔の配置を示し、図１０（ｃ）はそれらを重ねて示す。
【図１１】本発明の変形例４の流体ダンパーに備えられる第一ピストンを示し、図１１（ａ）は斜視図を示し、図１１（ｂ）は孔の配置を示す。
【図１２】本発明の変形例４の流体ダンパーの断面模式図であり、図１２（ａ）は第一ピストンと第二ピストン離間時の様子を示し、図１２（ｂ）は接触時の様子を示す。
【図１３】本発明の変形例５の流体ダンパーに備えられる第一ピストンを示し、図１３（ａ）は斜視図を示し、図１３（ｂ）は孔の配置を示す。
【図１４】本発明の変形例５の流体ダンパーの断面模式図であり、図１４（ａ）は第一ピストンと第二ピストン離間時の様子を示し、図１４（ｂ）は接触時の様子を示す。
【図１５】本発明の変形例６の流体ダンパーに備えられる第一ピストンの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一実施形態である流体ダンパーの断面模式図である。
【００１７】
流体ダンパー１００は、シリンダー１１０と、このシリンダー１１０を長さ方向に貫通し、このシリンダー１１０の両端から出入可能に挿入されたロッド１２０と、ロッド１２０に保持され、シリンダー１１０の内部に、摺動可能に内包された円柱形で厚みＬ１３０の第一ピストン１３０と、シリンダー１１０の内部に摺動可能に内包されて、第一ピストン１３０に接続シャフト１５０を介して追随して動作する円柱形で厚みＬ１４０の第二ピストン１４０からなる。
【００１８】
シリンダー１１０は、円筒形状の外筒１１４と、その長さ方向の一端部を塞ぐシリンダーヘッド１１１と、長さ方向の他端部を塞ぐロッドカバー１１３からなり、これらで密閉された内部にオイル等の流体が充填された構造を有する。シリンダー１１０の内面の横断面形状は円であり、略同形状の横断面形状を有する第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０が、わずかな隙間を持って摺動可能に保持される。
【００１９】
シリンダー１１０の内部は、第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０によって、三つの液室に分離されている。図１（ａ）において、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の間に形成され、三つの液室の中間に位置する液室を中間液室Ｒ３と呼称し、中間液室Ｒ３の両側に形成される液室の内、第一ピストン１３０側に形成される液室を主液室Ｒ１と呼称し、第二ピストン側に形成される液室を副液室Ｒ２と呼称することとする。但し、中間液室Ｒ３は、図１（ｂ）に示す様に、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０が接触した状態においては形成されない。
【００２０】
ロッド１２０の長手方向中央には第一ピストン１３０が設けられ、ロッド１２０の一端には、連結部材１２１が設けられており、免震架台又は固定架台等の構造物に回転可能に連結するための連結孔１２１ａが連結部材１２１に形成されている。以下、ロッド１２０の第一ピストン１３０より連結部材１２１が設けられている側を主ロッド１２０ａ、反対側を副ロッド１２０ｂと呼称する。
【００２１】
なお、本実施形態では副ロッド１２０ｂを設けたが、副ロッド１２０ｂを略す構成にすることもできる。この場合は、主ロッド１２０ａがシリンダー１１０の中に挿入される深さに比例して、シリンダー１１０内の流体をシリンダー１１０以外の空間に逃がす必要を生じる。このため、主ロッド１２０ａの出入により変化するシリンダー１１０内の体積変化に応じた流体を逃がす予備液室を設ける。この場合、主ロッド１２０ａがシリンダー１１０の中に挿入される深さに比例して予備液室の流体の液面高さが変化する。
【００２２】
ロッドカバー１１３には、その中心部に主ロッド１２０ａを挿通する貫通孔１１３ａが形成され、その貫通孔１１３ａにはパッキン１１３ｂがはめ込まれ内部より流体をシールするとともに外部からの異物混入を防いでいる。同様に、シリンダーヘッド１１１は副ロッド１２０ｂを挿通する貫通孔１１１ａが設けられ、その貫通孔１１１ａにはめ込まれたパッキン１１１ｂにより流体をシールするとともに外部からの異物混入を防いでいる。更に、シリンダーヘッド１１１は、連結孔１１２ａが形成された連結部材１１２を備える。流体ダンパー１００は、免震架台又は固定架台に、連結部材１１２と上述の連結部材１２１により、連結孔１１２ａ及び連結孔１２１ａを介して後述するように回転可能に連結される。
【００２３】
連結部材１２１の連結孔１２１ａと、シリンダーヘッド１１１側の連結部材１１２の連結孔１１２ａ間の距離が流体ダンパー１００の長さＨであり、流体ダンパー１００が伸縮し長さＨが所定のストロークで大小する際に、連結部材１２１、１１２間にその速度と減衰係数に比例する反力を与え、振動を減衰することができる。
【００２４】
第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０の周縁部には流体をシールするパッキン１３０ａ及び１４０ａが備えられているため、第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０の周縁部と外筒１１４の内面とのわずかな隙間は防がれており、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２間において、第一ピストン１３０周縁部からの流体の移動を防いでいる。
又、第二ピストン１４０はその中心に主ロッド１２０ａの径よりわずかに大きい貫通孔１４０ｃが設けられ、この貫通孔１４０ｃに主ロッド１２０ａが挿通されている。貫通孔１４０ｃにはパッキン１４０ｂが備えられ、主ロッド１２０ａの周縁部と貫通孔１４０ｃの隙間からの流体の移動を防いでいる。
【００２５】
第一ピストン１３０と第二ピストン１４０とが所定の距離以上離れることを阻止する抑止手段となる接続シャフト１５０について図１（ａ）、（ｂ）を基に説明を行う。図１（ａ）は第一ピストン１３０と第二ピストン１４０が離間した状態を表し、図１（ｂ）は接触した状態を表す。
【００２６】
第一ピストン１３０には、第二ピストン１４０に設けられた接続孔１４０ｄを貫通し、ロッド１２０と平行に延びる接続シャフト１５０が取り付けられている。接続シャフト１５０の第一ピストン１３０への取付方法は、螺子固定であっても、圧入であっても良い。又、第一ピストン１３０の円周方向に複数取り付けてもよい。
接続シャフト１５０は、長さｌの軸１５０ｂと、その先端に設けられた係止片１５０ａからなる。係止片１５０ａは、接続孔１４０ｄより大きく形成されており、抜け止め部材として機能する。
【００２７】
第二ピストン１４０は、図１中において左方向へは、第一ピストン１３０と接触する図１（ｂ）に示す状態になるまで自在に移動可能である。又、図１中右方向へは、係止片１５０ａと接触する図１（ａ）の状態になるまで自在に移動可能である。即ち、シリンダー１１０の内部において、長さｌ−Ｌ１４０の範囲において、自在に摺動して移動することができる。なお、接続孔１４０ｄと接続シャフト１５０の軸１５０ｂの間には、パッキンがはめ込まれており（図示せず）、ここから流体の移動は起こらない。
【００２８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０をその動作方向から見た図を示す。又、図２（ｃ）に第一ピストン１３０の各孔と第二ピストン１４０の各孔をピストンの動作方向に投影した領域を重ねた状態示す。なお、図２及びそれに対応する図においては、接続シャフト１５０が貫通する接続孔１４０ｄは、混乱を避けるために略す。又、図２（ｃ）においては、第二ピストン１４０の各孔を二点鎖線で示す。ただし、小孔１３１と小孔１４１はその形状が一致するため、小孔１４１をわずかに小さく示した。
【００２９】
第一ピストン１３０には、大きさ、数に限定されることのない複数の孔が設けられている。本実施形態においては図２（ａ）に示すように二つの孔、小孔１３１と大孔１３２が設けられている。図１において、第一ピストン１３０がシリンダー１１０の内部を摺動する時、小孔１３１及び大孔１３２を流動経路として第一ピストン１３０の左右の液室を繋いでいる。
【００３０】
同様に、第二ピストン１４０にも、大きさに限定されることのない複数の孔が設けられていてもよいが、本実施形態においては図２（ｂ）に示すように二つの孔、小孔１４１と大孔１４２が設けられている。図１において、第二ピストン１４０がシリンダー１１０の内部を摺動する時、小孔１４１及び大孔１４２を流動経路として第一ピストン１３０の左右の液室を繋いでいる。
【００３１】
図２（ｃ）に示す様に、本実施形態において第一ピストン１３０に形成された小孔１３１と第二ピストン１４０に形成された小孔１４１は大きさが同じであり、又、ピストン動作方向への投影領域は一致する。一方、第一ピストン１３０に形成された大孔１３２と第二ピストン１４０に形成された大孔１４２は、大きさは同じであるが、ピストン動作方向への投影領域は重なりを有さない。
【００３２】
各孔のピストン動作方向への投影面積を各孔の付番に紐づけて、Ａ１３１、Ａ１３２、Ａ１４１、Ａ１４２として、シリンダー１１０の内部の断面積と略同面積である第一ピストン１３０及び第二ピストン１４０の断面積をＳとすると、Ａ１３１＝Ａ１４１＜Ａ１３２＝Ａ１４２＜Ｓの関係がある。
【００３３】
図１（ａ）に示す様に、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０が離間し、その間に中間液室Ｒ３が形成される場合においては、中間液室Ｒ３を介して各孔１３１、１３２、１４１、１４２が連通し、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間での流体の移動にすべての孔が寄与する。
【００３４】
即ち、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間の流動経路の断面積はＡ１３１＋Ａ１３２（＝Ａ１４１＋Ａ１４２）となる。又、その流動経路の長さは、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の厚みの和であり、Ｌ１３０＋Ｌ１４０となる。
【００３５】
図１（ｂ）に示す様に、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０が接触し、その間に中間液室Ｒ３が形成されない状態においては、小孔１３１と、小孔１４１は連通し、連通孔１６１を形成しこれを流動経路として主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間で流体の移動が可能となる。一方、大孔１３２及び大孔１４２はそのピストン動作方向への投影領域に重なりを有さないため、第一ピストン１３０に設けられた大孔１３２は第二ピストン１４０の図１（ｂ）中の左側に位置する面によって塞がれる。同様に第二ピストン１４０に設けられた大孔１４２は第一ピストン１３０の図１（ｂ）中の右側に位置する面によって塞がれる。したがって、大孔１３２、１４２は流動経路とはならず、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間での流体の移動に寄与しない。
【００３６】
即ち、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間の流動経路の断面積はＡ１３１（＝Ａ１４１）となる。又、その流動経路の長さは、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の厚みの和であり、Ｌ１３０＋Ｌ１４０となる。
【００３７】
図３に示すように、上記構成の流体ダンパー１００は、免震架台３と固定架台２を有する免震装置１の一部として設けられている。免震装置１は、固定架台２を設置面６に固定し、転がり支承５を介して、免震架台３が載置される。免震対象物４は免震架台３に固定されて、地震などの振動による破損から守られている。
【００３８】
流体ダンパー１００は、その両端に備えられる連結部材１１２、１２１によって、固定架台２に取り付けられたブラケット２ａ及び、免震架台３に取り付けられてブラケット３ａと接続される。ブラケット２ａ、３ａは、軸を有しており、該軸が連結部材１１２、１２１に形成された連結孔１１２ａ、１２１ａを貫通しすることで、回転自在に保持している。
【００３９】
地震が発生すると、固定架台２と免震架台３との間で転がり支承５の働きによって相対運動が起こる。このとき、固定架台２及び免震架台３にそれぞれ備えられたブラケット２ａ、３ａが離間と近接を繰り返し、それに伴い、流体ダンパー１００が伸長と委縮を繰り返す。この時、ブラケット２ａ、３ａには流体ダンパー１００の伸縮の速度と減衰係数に比例した反力がかかり、振動を減衰する。
流体ダンパー１００が基準となる位置から、伸長及び委縮する伸縮の動作１サイクルを図４（ａ）〜（ｅ）に示す。
【００４０】
（行程（ａ）から（ｂ））
図４（ａ）は基準となる位置での状態を示し、この時の流体ダンパーの長さＨ＝Ｈａとする。図４（ａ）で示した状態から、流体ダンパー１００の長さＨは徐々に大きくなり、図４（ｂ）で示した長さＨｂとなる。図４において（ａ）から（ｂ）の状態に遷移する時、第二ピストン１４０はその図中左面を第一ピストン１３０の右面で押され、一体となって動作する。即ち、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０は接触しており、その間に中間液室Ｒ３は形成されない。上述したように、この場合第一ピストン１３０と第二ピストン１４０に備えられた大孔１３２、１４２は塞がれているため、大孔１３２、１４２を流動経路とした流体の流れは起こらない。しかし、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０に備えられた小孔１３１、１４１は連通し、連通孔１６１を形成するため、小孔１３１、１４１を流動経路として、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２間で流体の移動が起こる。即ち、副液室Ｒ２から主液室Ｒ１への流体の流動経路の断面積はＡ１３１（＝Ａ１４１）となる。又、その流動経路の長さはＬ１３０＋Ｌ１４０となる。
【００４１】
（行程（ｂ）から（ｃ））
図４において（ａ）から（ｂ）の状態へ上述のように、長さＨを徐々に大きくしていった流体ダンパー１００は、（ｂ）で折り返し、（ｂ）から（ｃ）の状態へ長さＨを徐々に小さくし、その長さをＨｃとする。図４において（ｂ）から（ｃ）の状態へ遷移する時、第一ピストン１３０はロッド１２０の動作に従い図中左方向へ動作するが、第二ピストン１４０はその場に留まり、接続シャフト１５０に備えられた係止片１５０ａに接触するまで（図４（ｃ）の状態になるまで）第一ピストン１３０から徐々に離間する。この時、第一ピストン１３０の小孔１３１及び大孔１３２が流路となり、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０が離間することで形成される中間液室Ｒ３に主液室Ｒ１から流体が流れ込む。即ち、中間液室Ｒ３から主液室Ｒ１への流体の流動経路の断面積はＡ１３１＋Ａ１３２（＝Ａ１４１＋Ａ１４２）となり、その流動経路の長さはＬ１３０となる。
又、このとき副液室Ｒ２の体積変動がないため、副液室Ｒ２から中間液室Ｒ３への流体の流動はない。
【００４２】
（行程（ｃ）から（ｄ））
図４において、（ｃ）から（ｄ）の状態への遷移は、更に流体ダンパー１００の長さＨは小さくなっていき、（ｄ）において長さＨｄとなる。図４において（ｃ）から（ｄ）の状態へ遷移するとき、第二ピストン１４０は接続シャフト１５０を介して第一ピストン１３０に追随して動作する。第一ピストン１３０と第二ピストン１４０との間には、中間液室Ｒ３が形成されているため、各孔１３１、１３２、１４１、１４２は中間液室Ｒ３を介して繋がっており、主液室Ｒ１から副液室Ｒ２への流体の移動が、各孔１３１、１３２、１４１、１４２を流路として行われる。即ち、副液室Ｒ２から主液室Ｒ１への流体の流動経路の断面積はＡ１３１＋Ａ１３２（＝Ａ１４１＋Ａ１４２）となる。又、その流動経路の長さは、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の厚みの和であり、Ｌ１３０＋Ｌ１４０となる。
【００４３】
（行程（ｄ）から（ｅ））
図４において（ｂ）から（ｃ）、（ｄ）の状態へと上述のように、長さＨを徐々に小さくしていった流体ダンパー１００は、（ｄ）で折り返し、（ｄ）から（ｅ）の状態へ長さＨを徐々に小さくし、その長さをＨｅとする。図４において（ｄ）から（ｅ）の状態へ遷移する時、第一ピストン１３０はロッド１２０の動作に従い図中右方向へ動作するが、第二ピストン１４０はその場に留まり、第一ピストン１３０の左面に接触するまで（図４（ｅ）の状態になるまで）第一ピストン１３０へ徐々に近接する。この時、第一ピストン１３０の小孔１３１及び大孔１３２が流路となり、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の近接によって徐々にその体積を減らす中間液室Ｒ３から主液室Ｒ１に流体が流れ込む。即ち、中間液室Ｒ３から主液室Ｒ１への流体の流動経路の断面積はＡ１３１＋Ａ１３２（＝Ａ１４１＋Ａ１４２）となり、その流動経路の長さはＬ１３０となる。
又、このとき副液室Ｒ２の体積変動がないため、副液室Ｒ２から中間液室Ｒ３への流体の流動はない。
【００４４】
（行程（ｅ）から（ａ））
図４において、（ｅ）から（ａ）の状態へは、更に流体ダンパー１００の長さＨは小さくなっていき、（ａ）の状態において基準位置に戻り長さＨａとなる。図４において（ｃ）から（ｄ）の状態へ遷移する時の流体ダンパー１００の動作は、上述した（ａ）から（ｂ）へ遷移する時の動作と同じである。このようにして流体ダンパー１００の伸縮する１サイクルは行われる。
【００４５】
ところで、流体ダンパー１００のピストン速度Ｖと減衰力Ｆの関係は減衰係数ｃを用いて式（１）で表すことができる。
【００４６】
【数１】
2014101918.tif 000003
【００４７】
又、ピストンの両側に形成される液室を繋ぐ孔を有する流体ダンパーの減衰係数ｃは式（２）によって求めることができる。なお、式（２）において、μ、Ｌ、Ｓ、Ａはそれぞれ、流体の粘性係数、孔の長さ、ピストンの有効受圧面積、孔の断面積を表す。
【００４８】
【数２】
2014101918.tif 000004
【００４９】
式（２）に示すように、減衰係数ｃは孔内を通過する流動経路の長さに比例し、孔の断面積に反比例する。
これを基に、図４において、（ａ）から（ｂ）、（ｂ）から（ｃ）、（ｃ）から（ｄ）、（ｅ）から（ａ）の各行程の、それぞれの孔の断面積の和と、流動経路の長さから、各行程における減衰係数ｃを算出すると流体ダンパー１００の１サイクルの動作は図５に示されるように変化することとなる。
【００５０】
図５より、流体ダンパー１００は、伸長から委縮へ逆転した直後又は、委縮から伸長に逆転した直後に、その減衰係数ｃが最少となる一定区間を有する（図５における（ｂ）から（ｃ）、又は（ｄ）から（ｅ））。又、該一定区間を除いた場合、伸長方向（ｅ）から（ａ）を介して（ｂ））と委縮方向（（ｃ）から（ｄ））では、伸長方向の方が減衰係数ｃが大きくなる。
【００５１】
式（１）で示したように減衰力Ｆはピストン速度Ｖと減衰係数ｃに比例する。ピストン速度は地震による振動によるので、例えば正弦波で表される様に、その方向が変わる際に徐々に減速し、方向が逆転し徐々に加速する。したがって、その折り返し地点において遅くなる。
上述のように流体ダンパー１００の減衰係数ｃは、そのピストンの運動の方向が逆転した直後小さくなる特性を有するため、ピストン速度と減衰係数ｃの積で表される減衰力は、ピストン運動の方向が逆転した直後、最も小さくなる。即ち、運動方向が変わった直後、圧縮又は引っ張り方向にスムーズに加速することができる。これによって、スムーズな相対運動を行う免震機構の実現が可能となる。
なお、減衰係数が最少となる所定のストロークは、接続シャフト１５０の軸１５０ｂの長さｌと、第二ピストン１４０の厚みＬ１４０によって決まる。したがって、これらを適当な値に設定することで、任意のストロークで減衰係数を最少とすることができる。
【００５２】
又、上述したように、流体ダンパー１００は、伸長方向と委縮方向では、伸長方向の減衰係数ｃが大きい。これによって伸長方向の方が減衰力が大きくなる。つまり、図３において、流体ダンパー１００からブラケット２ａ及び３ａに加わる反力は伸長時と委縮時では、伸長時の方が大きくなる。即ち、委縮時のロッド１２０にかかる圧縮応力は、伸長時のロッド１２０にかかる引っ張り応力と比較して、小さくなりロッド１２０の座屈を防ぐことができる。又、引っ張り時と圧縮時では、その減衰効果は異なり、引っ張り時の減衰効果の方が、圧縮時の減衰効果より高くなる。
【００５３】
伸長時と委縮時の減衰力の比、即ち引っ張り時と圧縮時のロッド１２０に加わる応力の比は、流体の流動経路に垂直な断面積の比によって調整することができる。つまり、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０に設けられた、小孔１３１、１４１と大孔１３２、１４２の断面積によって決定することができる。
【００５４】
又、この流体ダンパー１００は、シリンダー１１０内に第一ピストン１３０と第二ピストン１４０を内包し、これらによってロッド１２０を支持する構造であり、ロッド１２０をシリンダー１１０内部において、複数点で保持する構造となっている。したがって、ロッド１２０が曲がりにくく、ロッド１２０の座屈を抑制することができる。
【００５５】
図６は、本発明の流体ダンパーを筋交い状に配置した免震装置１を示す。免震装置１は、設置面６に固定された固定架台２と、免震対象物を取り付ける免震架台３とその間に介在する、４つの転がり支承５と、中心から放射状に筋交いに配置された流体ダンパー１０１、１０２、１０３、１０４からなる。
【００５６】
流体ダンパー１０１、１０２、１０３、１０４は、シリンダー側の連結部材１１２と固定架台２に固着したブラケット２ａが連結され、ロッド側の連結部材１２１と免震架台３に固着したブラケット３ａとが連結された構成を有する。なお、連結部材１１２、１２１とブラケット２ａ、３ａにおいて、その連結方法は、流体ダンパー１０１、１０２、１０３、１０４の連結部材１１２、１２１に形成された連結孔に、ブラケット２ａ、３ａに備えられた軸を通すことでなされており、各連結部材で回転可能に支持されている。
【００５７】
この免震装置１に地震による振動が加わり、固定架台２と免震架台３が相対運動を行う。例えば、固定架台２に対して図６中の＋Ｘ方向に免震架台３が相対運動を行った場合においては、流体ダンパー１０２、１０４には圧縮力が加わり短縮され、流体ダンパー１０１、１０３には引っ張り方向力が加わり伸長される。逆に−Ｘ方向に相対運動を行った場合においては、流体ダンパー１０２、１０４には引っ張り力が加わり伸長され、流体ダンパー１０１、１０３には圧縮力が加わり短縮される。
【００５８】
又、図６中に＋Ｙ方向に相対運動を行った場合には、流体ダンパー１０１、１０２には圧縮力が加わり短縮され、流体ダンパー１０３、１０４には引っ張り方向力が加わり伸長される。逆に−Ｙ方向に相対運動を行った場合においては、流体ダンパー１０１、１０２には引っ張り力が加わり伸長され、流体ダンパー１０３、１０４には圧縮力が加わり短縮される。
【００５９】
このように、免震装置１に流体ダンパー１０１、１０２、１０３、１０４を筋交いに配置することで、流体ダンパー１０１、１０２、１０３、１０４のうち２つは圧縮、残り二つは引張と、異なった方向への減衰効果を及ぼすため、ＸＹ平面上のいかなる方向への振動に対しても、安定した減衰効果を実現することができる。
【００６０】
（第二実施形態）
図７は、本発明の流体ダンパーの第二実施形態における断面模式図であって、図１に対応している。なお、上記の第一実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
第二実施形態の流体ダンパー１０５は、第一実施形態の流体ダンパー１００の構造と比較すると、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０の位置関係が異なる。即ち、第二ピストン２４０が副ロッド１２０ｂに貫通されている点に相違点を有する。
【００６１】
第一実施形態と同様に、シリンダー１１０の内部は、第一ピストン２３０及び第二ピストン２４０によって、三つの液室に分離されている。図７（ａ）において、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０の間に形成され、三つの液室の中間に位置する液室を中間液室Ｒ３と呼称し、中間液室Ｒ３の両側に形成される液室の内、第一ピストン２３０側に形成される液室（図７中右側）を主液室Ｒ１と呼称し、第二ピストン側に形成される液室（図７中左側）を副液室Ｒ２と呼称することとする。但し、中間液室Ｒ３は、図７（ｂ）に示す様に、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０が接触した状態においては形成されない。
【００６２】
流体ダンパー１０５が伸長する時の動作を、図７（ａ）を基に説明する。
流体ダンパー１０５が伸長し、第一ピストン２３０が図７中の右方向に移動する時、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０の間に中間液室Ｒ３が形成されている。この時、中間液室Ｒ３を介して各孔２３１、２３２、２４１、２４２が連通し、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間での流体の移動にすべての孔が寄与する。
【００６３】
流体ダンパー１０５が委縮する時の動作を、図７（ｂ）を基に説明する。
流体ダンパー１０５が委縮し、第一ピストン２３０が図７中の左方向に移動する時、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０は接触し、中間液室Ｒ３は形成されない。この時、小孔２３１と、小孔２４１は連通し、連通孔１６１を形成し、これを流動経路として主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間で流体の移動が可能となるが、第一ピストン２３０に設けられた大孔２３２は第二ピストン２４０の図中右側に位置する面によって塞がれる。同様に第二ピストン２４０に設けられた大孔２４２は第一ピストン２３０の図中左側に位置する面によって塞がれる。したがって、大孔２３２及び２４２は流動経路とはならず、主液室Ｒ１と副液室Ｒ２の間での流体の移動に寄与しない。
【００６４】
又、流体ダンパー１０５が、伸長から委縮へ逆転した直後の動作を、図７（ａ）及び（ｂ）を基に説明する。
図７において（ａ）から（ｂ）の状態へ遷移する時、第一ピストン２３０はロッド１２０の動作に従い図７中左方向へ動作するが、第二ピストン２４０はその場に留まり、第一ピストン２３０の右面に接触するまで（図７（ｂ）の状態になるまで）第一ピストン２３０へ徐々に近接する。この時、第一ピストン２３０の小孔２３１及び大孔２３２が流路となり、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０の近接によって徐々にその体積を減らす中間液室Ｒ３から主液室Ｒ１に流体が流れ込む。
【００６５】
又、流体ダンパー１０５が、委縮から伸長に逆転した直後の動作を、図７（ａ）及び（ｂ）を基に説明する。
図７において（ｂ）から（ａ）の状態へ遷移する時、第一ピストン２３０はロッド１２０の動作に従い図中右方向へ動作するが、第二ピストン２４０はその場に留まり、接続シャフト１５０に備えられた係止片１５０ａに接触するまで（図７（ａ）の状態になるまで）第一ピストン２３０から徐々に離間する。この時、第一ピストン２３０の小孔２３１及び大孔２３２が流路となり、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０が離間することで形成される中間液室Ｒ３に主液室Ｒ１から流体が流れ込む。
【００６６】
以上のような動作により、第二実施形態の流体ダンパー１０５においても、第一実施形態と同様に、伸長から委縮へ逆転した直後又は、委縮から伸長に逆転した直後に、その減衰係数ｃが最少となる一定区間を有する。したがって、流体ダンパー１０５の減衰力は、ピストン運動の方向が逆転した直後、最も小さくなる。これによって、スムーズな相対運動を行う免震機構の実現が可能となる。
又、流体ダンパー１００は、伸長方向と委縮方向では、委縮方向の方が減衰係数が大きく、これによって伸長方向の方が減衰力が大きくなり、その点において、第一実施形態と作用効果が異なる。
【００６７】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続シャフト１５０は、第一ピストン２３０に固定され、第二ピストン２４０の接続孔２４０ｄを貫通した構造となっている。しかし、第一ピストン２３０に接続するための孔を備え、第二ピストン２４０に固定された接続シャフト１５０を第一ピストン貫通した構造であっても良い。又、接続シャフト１５０が、第一ピストン２３０及び第二ピストン２４０のいずれも貫通し、その両端に係止片１５０ａを有する構造であっても良い。
【００６８】
接続シャフト１５０は、第一ピストン２３０と第二ピストン２４０とが所定の距離以上離れることを阻止する抑止手段であるが、図７に２点鎖線で示す様に、ロッド１２０に係止ピン１７０を備え、第二ピストン２４０が、第一ピストン２３０と所定の距離離間した場合の当たり部としても良い。又、ロッド１２０に段差を設け当たり面としても良い。これら場合は第二ピストン２４０が第一ピストン２３０に対して、ロッド１２０を中心軸として相対的に回転してしまうことを防ぐ機構を備えるか、各ピストンが相対的に回転しても、各ピストンに形成された孔の投影領域の重なり部の面積に変化がないような、孔の形状及び配置にする必要がある。各ピストンが相対的に回転しても、各ピストンに形成された孔の投影領域の重なり部の面積に変化がないような、孔の形状及び配置の一例は、後述の変形例３において説明する。
【００６９】
加えて、上述の第一及び第二実施形態では、第一ピストン２３０、２３０及び第二ピストン２４０、２４０に形成される孔は、大小各一つずつであったが、大きさ及びその数は限定されるものではない。具体的に以下の変形例１に説明する。
【００７０】
（変形例１）
図８は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例１における、第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０をその摺動方向から見た側面図であって、第一実施形態の第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０の各孔とそれらの配置関係を示す図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０をその動作方向から見た図を示す。又、図８（ｃ）に第一ピストン３３０の各孔と第二ピストン３４０の各孔をピストンの動作方向に投影した領域を重ねた状態示す。なお、図８（ｃ）においては、第二ピストン３４０の各孔を二点鎖線で示す。又、上述の実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
【００７１】
第一実施形態及び第二実施形態において、第一ピストン３３０と第二ピストン３４０の小孔３３１、３４１はその投影面積が完全に一致し連通し、大孔３３２、３４２は塞がれている。しかし孔の数、及び大きさなどはこれに限定されるものではない。又、第一ピストン３３０と第二ピストン３４０の孔の数が一致している必要もない。
【００７２】
図８（ａ）に示すように、第一ピストン３３０には、６つの孔３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、３３８が円状同一間隔に形成されている。図８（ｂ）に示すように第二ピストン３４０には、４つの孔３４３、３４４、３４５、３４６が円状同一間隔に形成されている。図８（ｃ）に示す様に、これらの孔の内、２組の孔である、孔３３３と孔３４３及び孔３３６と孔３４５の位相を一致させて配置されている。又、第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０に備えられた各孔３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、３３８、３４３、３４４、３４５、３４６はすべて面積を同じくする。
【００７３】
変形例１に示す第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０を備えた流体ダンパーは、第一ピストン３３０と第二ピストン３４０の接触時には、第一ピストン３３０の孔３３４、３３５、３３７、３３８及び第二ピストン３４０の孔３４４、３４６は塞がれ流動経路とはならない。一方、第一ピストン３３０の孔３３３、３３６と第二ピストン３４０の孔３４３、３４５は連通し連通孔３６２、３６３を形成し、主液室と副液室間の流動経路となる。又、第一ピストン３３０と第二ピストン３４０が離間し、その間に中間液室を形成する場合には、各孔が中間液室を介して連通し、すべての孔が流動経路となることができる。
【００７４】
第一ピストン３３０の孔の総断面積を第二ピストン３４０の孔の総断面積より大きく形成することにより、第一ピストン３３０の方が、第二ピストン３４０よりもピストン単体としてのシリンダー内の摺動時の抵抗が小さくなり、第一ピストン３３０が第二ピストン３４０と接触した状態から、徐々に離間する動作を補助する。
加えて、第一ピストン３３０及び第二ピストン３４０に円状同一間隔に孔を配置することで、第一ピストン３３０、及び第二ピストン３４０に均一に力が加わり、スムーズな摺動を実現する。
【００７５】
（変形例２）
次に変形例２として、第一ピストン４３０及び、第二ピストン４４０に形成される孔がそれぞれ一つであって、これらの孔はピストン動作方向への投影領域に一部重なり部を持つ例を示す。
【００７６】
図９は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例２における、第一ピストン４３０及び第二ピストン４４０をその動作方向から見た側面図であって、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。又、上述の実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
【００７７】
図９（ａ）に示すように、第一ピストン４３０には一つの孔４３９が形成され、図９（ｂ）に示すように第二ピストン４４０には一つの孔４４７が形成されている。孔４３９と孔４４７は、それぞれ面積を同じくするが、図８（ｃ）に示す様に、ピストンの半径方向にずれて配置されており、各孔のピストン動作方向投影領域には重なり部４６４を形成する。
【００７８】
変形例２に示す第一ピストン４３０及び第二ピストン４４０を備えた流体ダンパーは、第一ピストン４３０と第二ピストン４４０の接触時には、第一ピストン４３０の孔４３９、及び第二ピストン４４０の孔４４７は、その断面積の一部が塞がれるため、これらの孔の重なり部４６４のみが流動経路となる。又、第一ピストン４３０と第二ピストン４４０が離間し、その間に中間液室を形成する場合には、孔４３９及び孔４４７は中間液室を介して連通し、これらの孔の全ての断面積が流動経路となる。
【００７９】
従って、変形例２に示す様に、第一ピストン４３０及び第二ピストン４４０に形成される孔がそれぞれ一つであって、これらの孔のピストン動作方向投影領域に一部重なりを有している場合においても、上述の第一及び第二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
（変形例３）
次に変形例３として、第一ピストン５３０及び、第二ピストン５４０に形成される孔がピストン動作方向への投影領域に一部重なり部を持ち、しかも、第一ピストン５３０と第二ピストン５４０が、ロッド１２０を中心軸として相対的に回転しても、投影領域の重なり部の面積に変化がないような、孔の形状及び配置の一例を示す。
【００８１】
図１０は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例３における、第一ピストン５３０及び第二ピストン５４０をその摺動方向から見た側面図であって、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。又、上述の実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、第一ピストン５３０に溝状に第一ピストン５３０の面上円周方向に延びる二つの溝孔５３９Ａ、５３９Ｂが形成されている。溝孔５３９Ａ、５３９Ｂによって、第一ピストン５３０の側面は、その円周方向の９０度毎に、溝孔５３９Ａ、５３９Ｂが形成されている領域と、形成されていない領域が構成される。
又、図１０（ｂ）に示すように第二ピストン５４０には、４つの孔５４８Ａ、５４８Ｂ、５４８Ｃ、５４８Ｄが９０度毎に形成されている。なお、各孔５４８Ａ、５４８Ｂ、５４８Ｃ、５４８Ｄは大きさを同じくする。
【００８３】
図１０（ｃ）に示す様に、溝孔５３９Ａ、５３９Ｂと、孔５４８Ａ、５４８Ｂ、５４８Ｃ、５４８Ｄは、ピストン動作方向への投影領域に重なり部５６５を形成する。
重なり部５６５は、第一ピストン５３０と第二ピストン５４０がロッド１２０を中心軸として相対的に回転しても、同一面積を維持する。図１０（ｃ）で示す状態では、第一ピストン５３０の溝孔５３９Ａが第二ピストン５４０の孔５４８Ａ、５４８Ｄを跨いでおり、又、第一ピストン５３０の溝孔５３９Ｂが第二ピストン５４０の孔５４８Ｂ、５４８Ｃを跨いでいる。この場合において、ピストン動作方向への投影領域の重なり部５６５の面積は、第二ピストン５４０の孔５４８Ａ（又は孔５４８Ｂ、５４８Ｃ、５４８Ｄ）の投影面積の２倍であり、これは第一ピストン５３０と第二ピストン５４０相対的に回転し、角度方向の位相がずれても一定となる。
【００８４】
変形例３に示す様に、第一ピストン５３０と第二ピストン５４０の孔の配置を採用することで、これらの孔のピストン動作方向の投影面積の重なり部は、第一ピストン５３０と第二ピストン５４０が相対的に回転しても一定となる。したがって、図７に２点鎖線で示す様に、ロッド１２０に係止ピン１７０を備え、第二ピストン５４０が、第一ピストン５３０と所定の距離離間した場合の当たり部とした場合においても、上述の第一、第二実施形態と同様の種々の効果を得ることができる。
【００８５】
ところで、上述の第一、第二実施形態並びに各変形例の流体ダンパーにおいて、第一ピストンと第二ピストンは、接触状態から離間状態に移行する際、スムーズに離間する必要がある。しかしながら、第一及び第二ピストンの対向する面同士の表面性状並びに流体の粘性によってはピストン同士が貼り付き、これらがスムーズに離間しないことが懸念される。係る懸念を解消する目的で、以下に説明する変形例４〜６の流体ダンパーを採用することができる。
ただし、図１１〜１５に示す変形例４〜６では、第一実施形態と同様に、圧縮力が加わった時に対して引っ張り力が加わった時の方がより大きな反力を発生する形態の流体ダンパーについて説明する。したがって、第二実施形態と同様の効果（引っ張り力が加わった時に対して圧縮力が加わった時の方がより大きな反力を発生する）を得るためには、第一ピストン１３０と第二ピストン１４０の位置関係を図７に示す流体ダンパー１０５と同構成とする必要がある。
【００８６】
（変形例４）
図１１（ａ）、（ｂ）は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例４における、第一ピストン６３０を示し、図１２（ａ）、（ｂ）は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例４の流体ダンパー１０７の断面模式図を示す。なお、上記の第一実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
変形例４の流体ダンパー１０７は、第一実施形態における流体ダンパー１００の構造と比較すると、第一ピストン６３０の第二ピストン６４０と対向する側面６３０Ｓにおいて、小孔６３１及び大孔６３２の開口部周縁に第二ピストン６４０側に突出する突起部６３１ａ、６３２ａを有する点が異なる。
【００８７】
図１１（ａ）は、第一ピストン６３０の斜視図である。また、図１１（ｂ）は、第一実施形態の図２（ａ）に対応し、変形例４の流体ダンパー１０７における第一ピストン６３０の小孔６３１及び大孔６３２の配置を示す。なお、図１１（ａ）、（ｂ）において、第一ピストン６３０に固定される接続シャフト１５０は、混乱を避けるために略す。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例４の第一ピストン６３０の各孔６３１、６３２の配置は、第一実施形態と同じくする。また、側面６３０Ｓの小孔６３１の開口部周縁には突起部６３１ａが形成され、大孔６３２の開口部周縁には突出部６３２ａが形成されている。なお、突起部６３１ａ、６３２ａが形成される第一ピストン６３０の側面６３０Ｓは、第二ピストン６４０と対向する面である。
【００８８】
変形例４の流体ダンパー１０７を示す図１２を基に、流体ダンパー１０７の動作について詳しく説明する。なお、図１２（ａ）は第一ピストンと第二ピストンの離間時の様子を示し、図１２（ｂ）は接触時の様子を示す。
第一及び第二ピストン６３０、６４０の離間時においては、図１２（ａ）に示すように、シリンダー１１０の内部には、第一ピストン６３０と第二ピストン６４０によって、三つの液室（主液室Ｒ１、副液室Ｒ２、中間液室Ｒ３）が形成されている。
また、第一及び第二ピストン６３０、６４０の接触時においては、図１２（ｂ）に示すように、第一ピストン６３０と第二ピストン６４０は、突起部６３１ａ、６３２ａの頂部と第二ピストン６４０の側面６４０Ｓとによって接触するため、第一ピストン６３０と第二ピストン６４０は、面同士で完全に密着することがない。これにより、突起部６３１ａ、６３２ａの突出高さに応じた容積の中間液室Ｒ３が形成される。しかしながら、大孔６３２は、第二ピストン６４０の側面６４０Ｓによって塞がれているため、主液室Ｒ１から中間液室Ｒ３への流体の移動はない。
【００８９】
第一ピストン６３０と第二ピストン６４０の接触時の接触部分は、突起部６３１ａ、６３２ａの頂部のみとなり、第一及び第二実施形態と比較して接触面積が小さくなる。したがって、図１２（ｂ）に示す接触状態から図１２（ａ）に示す離間状態への移行において、第一ピストン６３０と第二ピストン６４０の貼り付きが起こりにくく、ピストン同士がスムーズに離間することが可能となる。即ち、上述の運動方向が変わった直後の流体ダンパーの動作において、圧縮又は引っ張り方向にスムーズに加速することができる。
【００９０】
（変形例５）
図１３（ａ）、（ｂ）は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例５における、第一ピストン７３０を示し、図１４（ａ）、（ｂ）は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例４の流体ダンパー１０８の断面模式図を示す。なお、上記の第一実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
変形例５の流体ダンパー１０８は、第一実施形態における流体ダンパー１００の構造と比較すると、第一ピストン７３０の側面７３０Ｓに、４つの突起部７３０ｂを有する点が異なる。
【００９１】
図１３（ａ）は、第一ピストン７３０の斜視図である。また、図１３（ｂ）は、第一実施形態の図２（ａ）に対応し、変形例４の流体ダンパー１０８における第一ピストン７３０の小孔７３１及び大孔７３２並びに突起部７３０ｂの配置を示す。なお、図１３（ａ）、（ｂ）において、第一ピストン７３０に固定される接続シャフト１５０は、混乱を避けるために略す。
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例５の第一ピストン７３０における各孔７３１、７３２の配置は、第一実施形態と同じくする。また、第一ピストン７３０の側面７３０Ｓには４つの突起部７３０ｂが形成されている。なお、４つの突起部７３０ｂが形成されている第一ピストン７３０の側面７３０Ｓは、第二ピストン７４０と対向する面である。
【００９２】
変形例５の流体ダンパー１０８を示す図１４を基に、流体ダンパー１０８の動作について詳しく説明する。なお、図１４（ａ）は第一ピストン７３０と第二ピストン７４０の離間時の様子を示し、図１４（ｂ）は接触時の様子を示す。
第一及び第二ピストン７３０、７４０の離間時においては、図１４（ａ）に示すように、シリンダー１１０の内部には、第一ピストン７３０及び第二ピストン７４０によって、三つの液室（主液室Ｒ１、副液室Ｒ２、中間液室Ｒ３）が形成されている。
また、第一及び第二ピストン７３０、７４０の接触時においては、図１４（ｂ）に示すように、第一ピストン７３０と第二ピストン７４０は、突起部７３０ｂの頂部と第二ピストン７４０の側面７４０Ｓとによって接触するため、各ピストンは、面同士で完全に密着することはなく、突起部７３０ｂの突出高さに依存する容積の中間液室Ｒ３が形成される。
この時、第一ピストン７３０の各孔７３１、７３２は、第二ピストン７４０の側面７４０Ｓによって塞がれることがない。したがって、主液室Ｒ１から中間液室Ｒ３に流体が流れることになるが、中間液室Ｒ３は、突起部７３０ｂの突出高さに依存する容積であり、当該突出高さを低くすることにより、流体の流動抵抗を高くすることができ、中間液室Ｒ３を介して主液室Ｒ１から副液室Ｒ２に流動する流体の流量を少なくすることができる。即ち、第一ピストン７３０の大孔７３２を第二ピストン７４０の側面７４０Ｓで閉塞した場合と概ね同様の効果を得ることができる。一方第一ピストン７３０の小孔７３１と第二ピストン７４０の小孔７４１とは、動作方向の投影面積が略一致する位置に形成されている。したがって、第一実施形態の流体ダンパー１００の小孔１３１、１４１と同様に、小孔７３１、７４１は、連通したように流体を主液室Ｒ１から副液室Ｒ２へ流動させる。
以上のように、変形例５の流体ダンパー１０８は、第一及び第二ピストン７３０、７４０の接触時において、大孔７３２、７４２を流動する流体は抑制され、小孔７３１、７４１は、連通し流体を流動させる。これによって、第一実施形態の流体ダンパー１００の第一及び第二ピストン１３０、１４０の接触時における流体の流動と概ね同様の流動を再現し、同様の効果を得ることができる。
【００９３】
第一ピストン７３０と第二ピストン７４０の接触時の接触部分は、突起部７３０ｂの頂部だけとなり、第一及び第二実施形態と比較して接触面積が小さくなる。したがって、図１４（ｂ）に示す接触状態から図１４（ａ）に示す離間状態への移行において、第一ピストン７３０と第二ピストン７４０の貼り付きが起こりにくく、ピストン同士がスムーズに離間することが可能となる。即ち、上述の運動方向が変わった直後の流体ダンパーの動作において、圧縮又は引っ張り方向にスムーズに加速することができる。
【００９４】
（変形例６）
図１５は、第一実施形態及び第二実施形態の変形例６における、第一ピストン８３０を示す。なお、上記の第一実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
変形例６の第一ピストン８３０は、第一実施形態における第一ピストン１３０と比較すると、第一ピストン８３０の側面８３０Ｓがショットブラスト等によってシボが形成されている点が異なる。
【００９５】
変形例６の第一ピストン８３０における各孔８３１、８３２の配置は、第一実施形態と同じくする。第一ピストン８３０の側面８３０Ｓは、第二ピストン８４０と対向する面であり、その表面にシボが形成されていることによって、第一ピストン８３０と第二ピストン８４０の接触時にピストンの接触面に微小な隙間を形成し、貼り付きを防止することができる。また、シボが形成される面は、第一ピストンと第二ピストンのそれぞれ対向する面の少なくとも一方であればよく、両方であっても良い。
【００９６】
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００９７】
１…免震装置
２…固定架台
２ａ、３ａ…ブラケット
３…免震架台
４…免震対象物
５…転がり支承
６…設置面
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８…流体ダンパー
１１０…シリンダー
１１１…シリンダーヘッド
１１２、１２１…連結部材
１１２ａ、１２１ａ…連結孔
１１２…外筒
１１３…ロッドカバー
１１３ａ、１４０ｃ…貫通孔
１１３ｂ、１４０ａ、１４０ｂ…パッキン
１２０…ロッド
１２０ａ…主ロッド
１２０ｂ…副ロッド
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０…第一ピストン
１３０ａ…パッキン
１３０ｂ、１３１ａ、１３２ａ…突起部
１３１、１４１、６３１、６４１、７３１、７４１、８３１…小孔
１３２、１４２、６３２、６４２、７３２、７４２、８３２…大孔
１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８、１３９、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８Ａ、１４８Ｂ、１４８Ｃ、１４８Ｄ…孔
１３９Ａ、１３９Ｂ…溝孔
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０…第二ピストン
１４０ｄ…接続孔
１５０…接続シャフト
１５０ａ…係止片
１５０ｂ…軸
１６１、１６２、１６３…連通孔（投影領域の重なり部）
１６４、１６５…投影領域の重なり部
１７０…係止ピン
６３０Ｓ、６４０Ｓ、７３０Ｓ、７４０Ｓ、８３０Ｓ…側面
Ｒ１…主液室
Ｒ２…副液室
Ｒ３…中間液室
Ｈ、Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄ、Ｈｅ…流体ダンパーの長さ
Ｓ…ピストン有効受圧面積
Ｌ１３０、Ｌ１４０…ピストン厚さ
ｌ…接続シャフト軸長さ
ｃ…減衰係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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