JP2002054674A - 油圧制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置状態でも簡単に作動特性を調整できる
し、小型に構成できる油圧制振装置を提供すること。 【解決手段】 シリンダ１内に出入り自在にピストンロ
ッド２を挿入し、ピストン３で内部を第１及び第２の圧
力室７，８に区画し、シリンダ１にオイルリザーバ６を
繋げて作動油を充填して油圧制振装置を構成する。第１
圧力室７と第２圧力室８との間は油通管１１を介して連
通させる。ピストン３の移動により圧力室７，８間の作
動油の流れを弁機構１７で開閉制御して振動に対する減
衰及びその抑制を行う。弁機構１７の調圧弁２１及び定
圧弁２２は、シリンダ１の外部に露出した調整ボルト２
１ｆ，２２ｆに支持片２１ｅ，２２ｅを介して弁ばねを
係止し、そのねじ込み深さの調節により弁体の開閉動作
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多様な振動を伴う
構造物や輸送機器に付設される油圧式の制振装置に関
し、油圧を制御する弁機構の作動圧の設定を簡単に微調
整できるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧制振装置は、支持体又は被支
持体の一方にシリンダが連結され、他方にはシリンダに
出入り自在に挿入したピストンロッドが連結され、この
ピストンロッドに、シリンダ内を第１及び第２の圧力室
に区画するピストンが固定され、シリンダの内部に作動
油を充填している。シリンダには作動油を供給するオイ
ルリザーバが連通し、またピストンには弁機構が設けら
れている。弁機構はピストンの往復動による作動油の流
れに対してピストンの移動速度に応じた抵抗を与えて、
振動を減衰させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の油圧制振装
置においては、弁機構がピストンに設けられているの
で、弁の作動圧の微調整を行うために、その都度シリン
ダからピストンを抜き出して分解しなければならず、調
整作業が容易でない。特に、大流量の作動油の流れを制
御するために、弁の数を増やせば、その作業負担が多く
なるし、弁機構がピストンに占めるスペースが大きくな
り、装置の基本的構造が大型化するという問題がある。
そこで、本発明は、分解することなく設置状態でも簡単
に弁の作動圧を調整できるし、装置全体の小型化を図れ
る油圧制振装置を提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の発明においては、支持体又は被支持体の一方
にシリンダ１を連結し、その内部に作動油を充填し、他
方にピストンロッド２を連結し、シリンダ１に出入り自
在に挿入し、このピストンロッド２にピストン３を固定
し、シリンダ１内を第１，第２圧力室７，８に区画し、
これら第１及び第２の圧力室７，８を連通路で連通さ
せ、シリンダ１に作動油の過不足を調整するためのオイ
ルリザーバ６を付設し、連通路上に弁機構１７，１８を
設け、第１，第２の圧力室７，８間を開閉して作動油の
流れを制御して振動に対する減衰力を発生させるように
油圧制振装置を構成する。弁機構１７，１８は、弁体２
１ｂ，２２ｂとの間に弁ばね２１ｃ，２１ｄ，２２ｃを
保持する調整ボルト２１ｆ，２２ｆを備え、この調整ボ
ルト２１ｆ，２２ｆをシリンダ１の外部に露出させて設
け、ねじ込みにより作動圧を調整可能に構成した。第２
の発明においては、弁機構１７，１８に、低速域の振動
により収縮する第１又は第２の圧力室７，８の油圧を調
整し、振動を減衰させる調圧弁２１と、高速域の振動に
より収縮する第１又は第２の圧力室７，８の所定の油圧
により開いてその油圧を保持し、振動に対する過大な減
衰力の発生を防止する定圧弁２２とを具備させた。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面を参
照して説明する。図１及び図２において、油圧制振装置
は、図示しない構築物のような支持体又は被支持体に引
手４を介して連結されるシリンダ１と、被支持体又は支
持体に引手５を介して連結されシリンダ１に軸線方向へ
出入り自在に挿入されたピストンロッド２と、シリンダ
１の外部に設けられたオイルリザーバ６とを備えてい
る。ピストンロッド２に固定されたピストン３は、シリ
ンダ１内を第１及び第２の圧力室７，８に区画する。オ
イルリザーバ６には作動油が充填されている。

【０００６】第１圧力室７と第２圧力室８との間は、図
３及び図４に示すように、油通路９、油通空隙１０、油
通管１１、油通空隙１２及び油通路１３とから成る連通
路を介して連通している。従って、ピストン３の移動に
より第１圧力室７と第２圧力室８との間で作動油が流れ
る。このときの作動油の流れを第１及び第２弁機構１
７，１８で開閉制御して振動に対する減衰及びその抑制
を行う。しかし、第２圧力室８のピストンロッド２の占
める体積分だけ作動油の移動量に過不足が生じる。この
作動油の過不足を調整するために、第１圧力室７とオイ
ルリザーバ６との間は、図３及び図７に示すように油通
路１４、油通空隙１０，油通路１５で、また第２圧力室
８とオイルリザーバ６との間は、これらに加えて図４及
び図１０に示すように油通管１１、油通空隙１２及び連
通路１６で夫々繋がり、その動作を吸油弁１９，２０で
制御する。油通管１１はシリンダ１の外部にその軸線方
向に二本設けられている。油通空隙１０，１２は環状を
成す。

【０００７】第１弁機構１７は、図３及び図６に示すよ
うに、シリンダ１の一方の端壁に設けられ、油通路９と
油通空隙１０との間を開閉するものであり、調圧弁２１
及び定圧弁２２を備えている。調圧弁２１は、定圧弁２
２と共にシリンダ１の軸線周りに同心円上に一つ配置さ
れている。この調圧弁２１は、支持片２１ｅに弁体２１
ｂが軸線方向へ移動自在に支持されており、内外二重の
弁ばね２１ｃ，２１ｄで延長方向へ付勢されて弁座２１
ａを閉じている。弁体２１ｂは先細りのテーパ状を成
し、その端部が弁座２１ａの開口内に挿入されてテーパ
面が弁座２１ａの周縁に当接して弁を閉じている。内側
の弁ばね２１ｃは支持片２１ｅと弁体２１ｂとの間に圧
縮状態で係止されているが、外側の弁ばね２１ｄは支持
片２１ｅと弁体２１ｂとの間隔に対して遊びを持ち、内
側の弁ばね２１ｃが僅かに収縮してから係止して、内側
の弁ばね２１ｃと共に圧縮されるようになっている。支
持片２１ｅは外部に露出した調整ボルト２１ｆに当接し
ており、そのねじ込み深さの調節により内側の弁ばね２
１ｃの圧縮長さや外側の弁ばね２１ｄの圧縮開始長さを
加減することができる。なお、調圧弁２１は定圧弁２２
と比較して、先端部が鋭角で弁座２１ａの開口内に深く
入り込んで、弁ばね２１ｃのばね力も小さい。従って、
調圧弁２１は、定圧弁２２に設定された作動圧以下の圧
力範囲内において油圧に応じた広さの開口面積で開くよ
うに開閉動作し、ピストン３の移動時に作動油の流れに
対してピストン３の移動速度にほぼ比例した抵抗力を与
える。

【０００８】定圧弁２２は、油通路９と油通空隙１０と
の間において調圧弁２１と並列的な位置関係を成し、シ
リンダ１の軸線周りに同心円上に七つ配置されている。
この定圧弁２２は、支持片２２ｅに弁体２２ｂが軸線方
向へ移動自在に支持されており、圧縮された弁ばね２２
ｃで延長方向へ押されて弁座２２ａを閉じている。弁体
２２ｂは先細りのテーパ状を成し、その端部が弁座２２
ａの開口内に若干入り込んでテーパ面が弁座２２ａの周
縁に当接して弁を閉じている。支持片２２ｅは外部に露
出した調整ボルト２２ｆに当接しており、そのねじ込み
深さの調節により弁ばね２２ｃの圧縮長さを加減するこ
とができる。この定圧弁２２は、ピストン３の速度の増
加と共に調圧弁２１の調整する圧力が上昇し、一定の圧
力に達したときに開いて圧力上昇を防止して、ピストン
３の移動を無理なく許容する。

【０００９】第２弁機構１８は、図４及び図１１に示す
ように、シリンダ１の他方の端壁に設けられ、油通空隙
１２と油通路１３との間を開閉するものであり、第１弁
機構１７と同様に調圧弁２１及び定圧弁２２が軸線周り
に同心円周上に計七つ配置され、並列的な位置関係を成
して構成されている。

【００１０】オイルリザーバ６と第１圧力室７との間の
吸油弁１９は、図３及び図８に示すように、シリンダ１
の一方の端壁中央部に形成され、第１圧力室７に連通す
る弁室１９ａ内に弁体１９ｂが弁ばね１９ｃを介して設
けられている。弁体１９ｂは弁ばね１９ｃで弁室１９ａ
を閉じる方向に押されている。弁ばね１９ｃの一端は弁
体１９ｂに、他端は弁室１９ａをわたる係止板１９ｄに
係止される。吸油弁１９は、第１圧力室７の容積が拡大
して負圧になって開き、第１圧力室７にオイルリザーバ
６から作動油の不足分が供給される。

【００１１】オイルリザーバ６と第２圧力室８との間の
吸油弁２０は、図５及び図９に示すように、シリンダ１
の他方の端壁に同心円上に八つ等間隔に配置されてお
り、第２圧力室８に連通する弁室２０ａ内に弁体２０ｂ
が弁ばね２０ｃを介して設けられている。弁体２０ｂは
弁ばね２０ｃで弁室２０ａを閉じる方向に押されてお
り、弁室２０ａを仕切るように突設された係止板２０ｄ
を貫通している。弁ばね２０ｃの一端は弁体２０ｂに、
他端は係止板２０ｄに係止される。吸油弁２０は、ピス
トン３の移動により第２圧力室８の容積が拡大して負圧
になって開き、第２圧力室８に第１圧力室７から作動油
が流れ込む。

【００１２】この油圧制振装置は例えば高層建築物の構
造材間に介設される。構造材間に振動による相対的変位
が生じると、ピストンロッド２がシリンダ１内に押し込
まれ、あるいはそれから引き出される。いま、風などに
より高層建築物に加わる一定の速度以下の遅い振動によ
り、図１においてピストン３が左行すると、第１圧力室
７の油圧が高まるので第１弁機構１７の調圧弁２１が開
くと共に、第２圧力室８の油圧が低くなるので第２圧力
室８側の吸油弁２０が開き、作動油が第１圧力室７か
ら、油通路９、油通空隙１０、油通管１１、油通空隙１
２及び油通路１６を通じて第２圧力室８に流れる。この
作動油の流れに対して第１弁機構１７の調圧弁２１がピ
ストン３の移動速度に比例した抵抗を与えて、振動を減
衰させる。このとき、第１圧力室７の第２圧力室８に対
する容積変動がピストンロッド２の占める体積分だけ大
きくなるので、オイルリザーバ６側へ油通路９、油通空
隙１０油通路１４を通じて作動油の余剰分が流れ込む。

【００１３】同様の振動によりピストン３が逆方向に移
動（右行）すれば、第２圧力室８の油圧が高まるので第
２弁機構１８の調圧弁２１が開くと共に、第１圧力室７
の油圧が低くなるので吸油弁１９が開く。このときの作
動油の流れに対して第２弁機構１８の調圧弁２２がピス
トン３の移動速度に比例した抵抗を与えて、振動を減衰
させる。また、第１圧力室７の第２圧力室８に対する容
積変動の差分の作動油をオイルリザーバ６から第１圧力
室７へ油通路１４，１５を通じて補填する。

【００１４】一方、地震などにより高層建築物の構造材
間に加わる一定の速度以上の振動により、ピストン３が
急激に左行すると、第１圧力室７の圧力が高まり定圧弁
２２の作動開始圧力に達して、第１弁機構１７の調圧弁
２１に加えてさらに定圧弁２２が開き、また第２圧力室
８の油圧が低くなるので第２圧力室８側の吸油弁２０が
開く。このとき、作動油が第１圧力室７から油通路９、
油通空隙１０、油通管１１、油通空隙１２及び油通路１
６を通じて第２圧力室８に流れる。従って、定圧弁２２
により作動油の流れに対する調圧弁２１での過大な抵抗
力を抑制し、建屋などの破損を防止する。

【００１５】同様の振動によりピストン３が逆方向に移
動（右行）すれば、第２圧力室８の油圧が高まるので第
２弁機構１８の調圧弁２１に加えて定圧弁２２が開くと
共に、第１圧力室７の油圧が低くなるので吸油弁１９が
開くから、調圧弁２１での過大な抵抗力を抑制する。

【００１６】各調圧弁２１及び定圧弁２２は、シリンダ
１の外部に露出した調整ボルト２１ｆ，２２ｆのねじ込
み深さを適宜調節すれば、支持片２１ｅ，２２ｅを介し
て弁ばね２１ｃ，２２ｃの圧縮長さや弁ばね２１ｄの圧
縮開始長さを加減でき、制振装置の動作圧力を調整でき
る。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、第１の発明においては、
弁の作動圧の微調整をシリンダの外部から行うことがで
きるため、一々シリンダからピストンを抜き出して分解
することなく、弁動作の調整作業を簡単に行うことがで
き、特に弁数の多い装置に好都合である。また、弁機構
を外部から調整可能な部分に設けるので、ピストンに設
ける場合に比較して装置の小型化を図ることができる。
第２の発明においては、さらに振動に対する減衰力とそ
の抑制の微調整を簡単に行うことができるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧制振装置の一端側の縦断面図
である。

【図２】油圧制振装置の他端側の縦断面図である。

【図３】第１弁機構の縦断面図である。

【図４】第２弁機構の縦断面図である。

【図５】シリンダの端部の縦断面図である。

【図６】図１のVI−VI線断面図である。

【図７】図１のVII−VII線断面図である。

【図８】図１のVIII−VIII線断面図である。

【図９】図２のIX−IX線断面図である。

【図１０】図２のX−X線断面図である。

【図１１】図２のXI−XI線断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストンロッド ３ ピストン ６ オイルリザーバ ７ 第１圧力室 ８ 第２圧力室 １７ 第１弁機構 １８ 第２弁機構 １９ 吸油弁 ２０ 吸油弁 ２１ 調圧弁 ２１ｂ 弁体 ２１ｃ 弁ばね ２１ｄ 弁ばね ２１ｆ 調整ボルト ２２ 定圧弁 ２２ｂ 弁体 ２２ｃ 弁ばね ２２ｆ 調整ボルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体又は被支持体の一方に連結され、
   内部に作動油を充填したシリンダと、 他方に連結され、前記シリンダに出入り自在に挿入され
   たピストンロッドと、 このピストンロッドに固定され、前記シリンダ内を第１
   及び第２の圧力室に区画するピストンと、 これら第１及び第２の圧力室を連通させる連通路と、 前記シリンダの作動油の過不足を調整するためにこれに
   付設されたオイルリザーバと、 前記連通路上に設けられ、第１及び第２の圧力室を開閉
   して作動油の流れを制御して振動に対する減衰力を発生
   させる弁機構とを具備する油圧制振装置において、 前記弁機構は、弁体との間に弁ばねを保持し、シリンダ
   の外部に露出して設けられた調整ボルトを備え、この調
   整ボルトのねじ込みにより作動圧を調整可能であること
   を特徴とする油圧制振装置。
2. 【請求項２】 前記弁機構には、低速域の振動により収
   縮する前記第１又は第２の圧力室の油圧を調整し、振動
   を減衰させる調圧弁と、 高速域の振動により収縮する前記第１又は第２の圧力室
   の所定の油圧により開いてその油圧を保持し、振動に対
   する過大な減衰力の発生を防止する定圧弁とを具備し、 振動によるピストンの移動に伴う第１及び第２の圧力室
   の油圧の増減を前記調圧弁の開閉により調整して振動に
   対する減衰力を発生する一方、前記定圧弁により過大な
   減衰力を抑制することを特徴とする請求項１に記載の油
   圧制振装置。