(57)【要約】【課題】制震用の油圧ダンパにおいて、油圧回路の改良のみで剛性の増大を図ることができるようにする。【解決手段】シリンダ１内に両ロッド型等のピストン２を組み込んでなる油圧ダンパにおいて、シリンダ１の外部に、両油圧室３、３を連通する一対の流路１０、１０にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁１１、１１を設け、圧縮側の油圧室３内の油が膨張側の油圧室３内に直接流入できるようにし、さらに、流路１０の油圧力により閉止されるチェック弁１２を介してアキュムレータ４を接続し、膨張側の油圧室３にはアキュムレータ４よりの油の注入がなされることで、膨張側の油圧室３の圧力が低下しないようにし、圧縮側と膨張側の油圧室の両方でピストンに抵抗することで、剛性の増大を図る。【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、このシリンダ内を移動するピストンと、このピストンの両側に形成された油圧室を有する油圧ダンパにおいて、
前記両油圧室を連通する一対の流路にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁が設けられ、前記流路に該流路の油圧力により閉塞されるチェック弁を介してアキュムレータが接続されていることを特徴とする油圧ダンパ。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧ダンパにおいて、圧力調整弁は、調圧弁とリリーフ弁からなることを特徴とする油圧ダンパ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油圧ダンパにおいて、圧力調整弁の流路とアキュムレータとの間に、高温時に油をアキュムレータへ戻すリリーフ弁が設けられていることを特徴とする油圧ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震や風等の振動外力による構造物の応答について高い減衰性を与え、その振動を低減するための制震構造物用減衰装置に用いられる油圧ダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の減衰装置は、コンピュータ等による制御システムを必要としない受動型の制震を可能とするものであり、構造物に高い減衰性能を持たせ、地震や風等の外乱による構造物の揺れを低減するものであり、従来においては、図３に示すような減衰装置（例えば、特許文献１参照）、図４に示すような減衰装置（例えば、特許文献２参照）などがある。
【０００３】
図３の減衰装置は、所定の減衰係数を与える圧力調整弁をシリンダの外部に設置するタイプの油圧ダンパであり、シリンダ１内に両ロッド型のピストン２が組み込まれ、ピストン２の両側の油圧室３、３に流出用流路５０と流入用流路５１が並列に接続され、これら流路５０と５１を連結する流路５２に圧力調整弁５３が設けられ、流入用流路５１にアキュムレータ４が接続されている。ピストン２が左右に移動すると、一方の油圧室３から排出された作動油が流出用流路５０のチェック弁５４を通って圧力調整弁５３に流入し、流入用流路５１のチェック弁５５を通って他方の油圧室３に流入する。
【０００４】
圧力調整弁５３は、例えば調圧弁とリリーフ弁から構成され（図では調圧弁）、作動油が調圧弁を通過する時の流体抵抗によって減衰力が発生し、設計以上の圧力が作用するとリリーフ弁が開き、その圧力を逃す。アキュムレータ４は、作動油の圧縮や温度変化による容積変化等を補うために設けられている。
【０００５】
図４の減衰装置は、外部への油漏れ防止やシール性の確保を目的に、圧力調整弁をピストン内に組み込んだタイプであり、ピストン２を貫通する一対の流路６０、６０に作動油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁６１、６１が設置され、圧縮側の油圧室３の作動油が直接的に反対側の油圧室３へと流れる構造とされている。この場合も圧力調整弁６１は調圧弁とリリーフ弁から構成され、例えば一対の調圧弁と一対のリリーフ弁がピストン円周方向に複数組配置される。
【０００６】
また、両油圧室３、３には、並列配置のチェック弁６２とオリフィス６３を介してバイパス６４が接続され、このバイパス６４にアキュムレータ４が設けられる。チェック弁６２は、アキュムレータ４から不足油量を油圧室３へ補給する。オリフィス６３は、油圧室３の作動油をアキュムレータ４へと流し、油温の上昇による圧ごもりを解消する。
【０００７】
また、本発明に関連する先行技術文献として、剛性増大に着目したものが提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。特許文献３は、制震用オイルダンパにおいて、アキュムレータによる初期圧を１０ｋｇ／ｃｍ２以上に設定し、剛性を低下させる原因である空気を予め潰しておき、作動油の圧縮率を低く抑え、微小振動レベルから初期の効果が得られるようにしている。特許文献４は、水銀等の高体積弾性係数の作動流体を用いた高剛性ダンパーであり、ダンパー剛性、減衰定数を約２倍としたものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０８−１３５２４９号公報
【特許文献２】
特開平０５−５９８４１号公報
【特許文献３】
特開平１０−１２１７７５号公報
【特許文献４】
特開平０９−３１７８０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の図３、図４の減衰装置の両油圧室３、３の圧力Ｐ１  、Ｐ２  は、図５（ａ）  に示す通りであり、図３、図４において、ピストン２が左側に移動すると、圧縮側油圧室３のＰ１  は高圧となるが、膨張側油圧室３のＰ２  は、膨張のためアキュムレータ４のある低圧側と連通するため圧力が上がらず０となり、片側の油圧室３のみでピストン２に抵抗するため、また、ピストン２が右側に移動すると、圧力０の状態から圧力が上昇するため、剛性が低いという問題があった。
【００１０】
本発明は、前述のような問題を解決すべくなされたもので、制震用の油圧ダンパにおいて、油圧回路の改良のみで剛性の増大を図ることのできる油圧ダンパを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、シリンダと、このシリンダ内を移動するピストンと、このピストンの両側に形成された油圧室を有する油圧ダンパにおいて、前記両油圧室を連通する一対の流路にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁が設けられ、前記流路に該流路の油圧力により閉塞されるチェック弁を介してアキュムレータが接続されていることを特徴とする油圧ダンパである。
【００１２】
即ち、図１、図２に示すように、両油圧室を連通する一対の流路にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁を設けることにより、外力によりピストンが移動した場合、圧縮側の油圧室内の油が膨張側の油圧室内に直接流入し、さらに、流路の油圧力により閉止されるチェック弁を介してアキュムレータを接続することにより、膨張側の油圧室にはアキュムレータよりの油の注入がなされることで、膨張側の油圧室の圧力が低下しないようにしたものである。
【００１３】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の油圧ダンパにおいて、圧力調整弁は、調圧弁とリリーフ弁からなることを特徴とする油圧ダンパである。即ち、圧力調整弁は、油圧ダンパに所定の減衰係数を与えるものを使用すればよいが、弁を通過する時の流体抵抗によって減衰力を発生させる調圧弁と、設計以上の圧力が作用すると弁が開いて圧力を逃すリリーフ弁を用いるのが好ましい。
【００１４】
本発明の請求項３は、請求項１または２に記載の油圧ダンパにおいて、圧力調整弁の流路とアキュムレータとの間に、高温時に油をアキュムレータへ戻すリリーフ弁が設けられていることを特徴とする油圧ダンパである。即ち、油温の上昇による圧ごもりを防止するための高温時圧力調整機能であり、リリーフ弁の他、温度ヒューズ等を用いることもできる。
【００１５】
以上のような本発明によれば、両油圧室を連通する一対の流路にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁を設けることにより、外力によりピストンが移動した場合、圧縮側の油圧室内の油が膨張側の油圧室内に直接流入し、さらに、流路の油圧力により閉止されるチェック弁を介してアキュムレータを接続することにより、膨張側の油圧室にはアキュムレータよりの油の注入がなされることで、図５（ｂ）  に示すように、膨張側の油圧室の圧力が低下せず、圧縮側と膨張側の油圧室の両方でピストンに抵抗することとなり、またシリンダ内が常に高圧となるため、従来の油圧ダンパと比べて剛性がほぼ２倍になり、油圧回路の改良のみで剛性の増大を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。図１は、所定の減衰係数を与える圧力調整弁をシリンダの外部に設置するタイプの油圧ダンパの一実施形態を示したものである。図２は、圧力調整弁をピストン内に組み込んだタイプの油圧ダンパの一実施形態を示したものである。
【００１７】
図１の実施形態において、シリンダ１内に両ロッド型のピストン２が組み込まれ、ピストン２の両側に油圧室３、３が形成されており、このシリンダ１の外部に、両油圧室３、３を連通する一対の流路１０、１０にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁１１、１１を設け、圧縮側の油圧室３内の油が膨張側の油圧室３内に直接流入できるようにし、さらに、流路１０の油圧力により閉止されるチェック弁１２を介してアキュムレータ４を接続し、膨張側の油圧室３にはアキュムレータ４よりの油の注入がなされることで、膨張側の油圧室３の圧力が低下しないようにする。
【００１８】
流路１０の両端に流路１３の両端部がチェック弁１２を介して接続され、この流路１３にアキュムレータ４が接続され、非稼動時にアキュムレータ４からチェック弁１２を介して油圧室３内に油を供給し、シリンダ１内を高圧とすることができる。
【００１９】
さらに、油温の上昇による圧ごもりを防止するため、高温時に油をアキュムレータ４へ戻す高温時圧力調整機能としてのリリーフ弁１４を流路１０と流路１３の間に設置する。なお、リリーフ弁のトリガーとしては、スプリングの初期たわみによるものや、温度ヒューズによるものが利用できる。
【００２０】
圧力調整弁１１は、油圧ダンパに所定の減衰係数を与えるものであり、弁を通過する時の流体抵抗によって減衰力を発生させる調圧弁と、設計以上の圧力が作用すると弁が開いて圧力を逃すリリーフ弁を用いるのが好ましい。また、リリーフ機能を備えた調圧弁を用いることもできる。
【００２１】
図２の実施形態においては、一対の流路１０、１０をピストン２を貫通させて設け、この流路１０、１０にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁１１、１１を設ける。アキュムレータ４とチェック弁１２、リリーフ弁１４もピストン２またはピストンロッド２ａ内に設ける。油圧回路の動作は、一方の油圧室３の油が他方の油圧室３へ直接流入する点が異なるだけで、図１の実施形態と同様である。なお、この場合も圧力調整弁１１は調圧弁とリリーフ弁から構成され、例えば一対の調圧弁と一対のリリーフ弁がピストン円周方向に複数組配置される。
【００２２】
以上のような構成の図１、図２の油圧ダンパの両油圧室３、３の圧力Ｐ１  、Ｐ２  は、図５（ｂ）  に示す通りであり、図面上、ピストン２が左側に移動すると、Ｐ１  の圧縮側油圧室３の油がＰ２  の膨張側油圧室３へ流入し、さらにアキュムレータからも油が注入されるため、圧縮側と膨張側の油圧室３の両方でピストン２に抵抗することとなり、またピストン２が右側に移動するときも圧力が高いため、図５（ａ）  の場合と比べて剛性が２倍となる。なお、初期に設定圧の半分程度の内圧を加えておくのが好ましい。
【００２３】
また、以上は、両ロッド型ピストンの油圧ダンパについて示したが、これに限らずその他の型式のものでもよい。また、本発明は図示例に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、シリンダの両油圧室を連通する一対の流路にそれぞれ油の通過方向が互いに逆の圧力調整弁を設けることにより、外力によりピストンが移動した場合、圧縮側の油圧室内の油が膨張側の油圧室内に直接流入し、さらに、流路の油圧力により閉止されるチェック弁を介してアキュムレータを接続することにより、膨張側の油圧室にはアキュムレータよりの油の注入がなされることで、膨張側の油圧室の圧力が低下せず、圧縮側と膨張側の油圧室の両方でピストンに抵抗することとなり、またシリンダ内が常に高圧となるため、従来の油圧ダンパと比べて剛性がほぼ２倍になり、油圧回路の改良のみで剛性の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力調整弁をシリンダの外部に設置するタイプの油圧ダンパの一実施形態を示す油圧回路図である。
【図２】本発明の圧力調整弁をピストン内に組み込んだタイプの油圧ダンパの一実施形態を示す油圧回路図である。
【図３】従来の圧力調整弁をシリンダの外部に設置するタイプの油圧ダンパを示す油圧回路図である。
【図４】従来の圧力調整弁をピストン内に組み込んだタイプの油圧ダンパを示す油圧回路図である。
【図５】油圧ダンパの油圧室内の圧力状態を示すグラフであり、（ａ）  は従来、（ｂ）  は本発明の場合である。
【符号の説明】
１……シリンダ
２……ピストン
２ａ…ピストンロッド
３……油圧室
４……アキュムレータ
１０……流路
１１……圧力調整弁
１２……チェック弁
１３……流路
１４……リリーフ弁
【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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