JP2004028121A

JP2004028121A - ダンパ

Info

Publication number: JP2004028121A
Application number: JP2002180960A
Authority: JP
Inventors: Koji Mihashi; 三橋　浩司
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP4020369B2

Abstract

【課題】作動後に中立状態に戻すのを容易にして再利用を保障し得る。
【解決手段】基端が可動側（Ａ）あるいは固定側（Ｂ）のいずれか一方側に連結されるシリンダ体１内に摺動可能に収装されたピストン２でこのシリンダ体１内に画成されてピストン２の摺動で広狭する圧側圧力室Ｒ１および伸側圧力室Ｒ２がそれぞれアキュムレータ４ａ，４ｂが連結されてなる一方で、シリンダ体１の外部に配在されて圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２とを連通する流路５ａに圧力供給源としての油圧ポンプ８が連結されてなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衝撃や振動の吸収に利用するダンパの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、建物免震を具現化する図４に示す免震装置では、地盤Ｂ上に立設されて建物Ａを支承する柱状積層ゴムからなる免震体Ｐにおける撓みで地震による地盤Ｂの横揺れを建物Ａに伝播させないようにしている。
【０００３】
その一方で、この免震装置にあっては、建物Ａと地盤Ｂの間にダンパＤを有していて、このダンパＤの伸縮作動時における減衰作用で地震による建物Ａの横揺れを速やかに沈静化させるとしている。
【０００４】
このとき、ダンパＤは、図５に示すように、両ロッド構造に形成されていて、たとえば、基端が可動側となる建物Ａ側に連結されるシリンダ体１（図４参照）内にピストン２で画成される圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２を有してなるとしている。
【０００５】
そして、このダンパＤは、ピストン２に連設されたロッド体３をシリンダ体１の開口端から外部に突出させて、このロッド体３の図示しない基端を固定側たる地盤Ｂ側に連結するとしている（図４参照）。
【０００６】
また、このダンパＤにあっては、上記の二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２に連通されて油温補償するアキュムレータ４を有すると共に、二つの圧力室Ｒ１，Ｒ２間を連通する流路５中に圧側減衰バルブ６および伸側減衰バルブ７を有するとしている。
【０００７】
それゆえ、上記のダンパＤにあっては、地震で建物Ａが地盤Ｂに対して横揺れするときに伸縮作動し、その際の各減衰バルブ６，７による減衰作用で建物Ａがいつまでも揺れ続かないように沈静化することが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したダンパＤにあっては、地震による伸縮作動が納まった後に、ピストン２がシリンダ体１内で必ず中央にある中立状態に戻ると言う保障がなく、したがって、このダンパＤを有する免震装置における繰り返しの作動を保障し得なくなる危惧がある。
【０００９】
すなわち、上記のダンパＤにあっては、外力が作用しない限りには、ピストン２がシリンダ体１内を摺動することがなく、それゆえ、地震による伸縮作動が納まったときに、ピストン２がシリンダ体１内の中央になく、したがって、ダンパＤが中立状態にないことがある。
【００１０】
そして、地震による伸縮作動が納まったときに、ダンパＤが中立状態にない場合には、つぎの地震によってこのダンパＤが伸縮作動する状況におかれても、その作動が保障されなくなる可能性があり、このダンパＤを有する免震装置の再利用が保障されなくなる危惧がある。
【００１１】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、作動後に中立状態に戻すのを容易にしてその再利用を保障し、たとえば、免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となるダンパを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、この発明によるダンパの構成を、基本的には、基端が可動側あるいは固定側のいずれか一方側に連結されるシリンダ体内に摺動可能に収装されたピストンでこのシリンダ体内に画成される圧側圧力室および伸側圧力室がピストンの摺動で広狭するときに所定の減衰作用をするダンパにあって、圧側圧力室および伸側圧力室にそれぞれアキュムレータが連結されてなる一方で、シリンダ体の外部に配在されて圧側圧力室と伸側圧力室とを連通する流路に圧力供給源としての油圧ポンプが連結されてなるとする。
【００１３】
それゆえ、ダンパにあって、各圧力室がそれぞれアキュムレータに連結されることで、油温補償が確実に実現されると共に、各圧力室に圧力供給源たる油圧ポンプが連結されることで、伸縮作動が停止されたときに、ダンパがいわゆる中立状態になくても、油圧ポンプを駆動することで、各圧力室における油量を同じにして、ダンパを中立状態に戻すことが可能になる。
【００１４】
そして、ダンパにあっては、伸縮作動時にピストンの摺動で各圧力室から流出する油が油圧ポンプを通過し、このときに、油圧ポンプを強制的に駆動し、このときのエネルギー吸収で所定の減衰作用が実現されることになる。
【００１５】
また、上記した構成に対して、より具体的には、上記のダンパにあって、圧側圧力室と伸側圧力室は、圧力供給源たる油圧ポンプに連通することに併せて圧側減衰バルブおよび伸側減衰バルブを介して連通されてなるとしても良い。
【００１６】
それゆえ、ダンパにあって、圧側圧力室と伸側圧力室が油圧ポンプに連通しながら各減衰バルブを介して連通されることで、伸縮作動時により確実なエネルギーの吸収たる減衰作用を発現し得ると共に、ピストンをより確実に中立位置に戻し得ることになる。
【００１７】
一方、このダンパにあっては、シリンダ体がこのシリンダ体内を基端側と開口端側とに区画する隔壁部を有する一方で、シリンダ体内に隔壁部を挟んで対向するように収装されながら同期摺動する一対のピストンによって隔壁部を挟んで対向する圧側圧力室と伸側圧力室とを画成し、この圧側圧力室と伸側圧力室が隔壁部を介してそれぞれのアキュムレータに連通すると共に圧力供給源としての油圧ポンプに連通しさらに対応するそれぞれの減衰バルブに連通されてなるとしても良い。
【００１８】
そして、この場合のダンパにあっては、各圧力室に連通してシリンダ体の外部に配在される流路が、シリンダ体の両端側から延在される場合に比較して、全体的に短くなり、その結果、流路抵抗が小さくなるから、流路径を小さくし、また、各減衰バルブの径を小さくするなどして、全体的なコンパクト化を可能にし得ることになる。
【００１９】
このとき、駆動されていない油圧ポンプに圧側圧力室および伸側圧力室からの油圧が及ばないように設定されてなるとし、そして、減衰バルブの作動を切換バルブで阻止し得るように設定されてなるとする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図１乃至図３に示すように、この発明によるダンパＤにあっても、前記した図５に示す従来のダンパＤと同様の構成を有している。
【００２１】
それゆえ、以下に図示するところにおいて、その構成が前記した従来のダンパＤと同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略して、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００２２】
そして、シリンダ体１の基端が連結される可動側は、このダンパＤが、たとえば、前記した従来の場合と同様に、建物免震を具現化する免震装置に配備されるものであるとき、建物Ａ側とされている。
【００２３】
また、シリンダ体１内のピストン２を連設させながらシリンダ体１の開口端から外部に突出するロッド体３が連結される固定側は、上記したところと同様のときに、地盤Ｂ側とされている。
【００２４】
以下に説明すると、まず、図１乃至図３に示す各ダンパＤにあっては、圧側圧力室Ｒ１および伸側圧力室Ｒ２にそれぞれアキュムレータ４ａ，４ｂが連結されてなるとしている。
【００２５】
それゆえ、各ダンパＤにあっては、各圧力室Ｒ１，Ｒ２ごとの油温補償が確実に実現されて、シールの劣化や破損を効果的に回避し得ることになる。
【００２６】
つぎに、図１乃至図３に示す各ダンパＤにあっては、シリンダ体１の外部に配在されて圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２とを連通する流路５ａに圧力供給源としての油圧ポンプ８が連結されてなるとしている。
【００２７】
それゆえ、このダンパＤにあっては、伸縮作動で各圧力室Ｒ１，Ｒ２が広狭した状態でその伸縮が停止されたときに、ピストン２がシリンダ体１内の中央になくしていわゆる中立状態になくても、圧力供給源たる油圧ポンプ８を駆動することで、各圧力室Ｒ１，Ｒ２における油量を同じにして、ピストン２をシリンダ体１内の中央に戻し、中立状態に戻すことが可能になる。
【００２８】
そして、このダンパＤにあっては、伸縮作動時にシリンダ体１内でピストン２が摺動することで、各圧力室Ｒ１，Ｒ２から流出する油が油圧ポンプ８を通過することになり、このとき、油圧ポンプ８が強制的に駆動され、それゆえ、油圧ポンプ８でエネルギー吸収があり、したがって、所定の減衰作用が実現されることになる。
【００２９】
ちなみに、ダンパＤにおける伸縮状況は、たとえば、図示しないが、ダンパＤに装備されたストロークセンサーの検出するところに基づいて判断されたりするであろう。
【００３０】
以上からすれば、特に、図１に示すダンパＤにあっては、各圧力室Ｒ１，Ｒ２に油圧ポンプ８が連結されることで、伸縮作動した後にこれを中立状態に戻すことが可能になると共に、この油圧ポンプ８に減衰機能の発揮を期待できることになる。
【００３１】
その結果、このダンパＤにあっては、後述する図２および図３のダンパＤに比較して、圧側減衰バルブ６および伸側減衰バルブ７が不要になり、したがって、この各減衰バルブ６，７を配在させる流路の形成を省略でき、構成を簡素化できることから、免震装置への配置性を向上させたり、生産コストの低減を可能にするなどの点で有利となる。
【００３２】
このとき、図示するところでは、油圧ポンプ８が固定型として提案されているが、これに代えて、図示しないが、流量を変更できる調整型に設定されているとしても良い。
【００３３】
そして、油圧ポンプ８が調整型とされる場合には、流量調整の如何で、この油圧ポンプ８に減衰作用をさせる場合と、中立状態に戻す作用をさせる場合とを効率良く実行できることになる。
【００３４】
この観点からすれば、図２に示すダンパＤのように、圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２が圧力供給源たる油圧ポンプ８に連通することに併せて圧側減衰バルブ６および伸側減衰バルブ７を介して連通されてなるとしても良い。
【００３５】
そして、このダンパＤにあっては、各圧力室Ｒ１，Ｒ２が油圧ポンプ８に連通することで、ピストン２を中立位置に戻し得るのはもちろんのこと、各減衰バルブ６，７の作動でより確実な減衰作用を発現し得ることになる。
【００３６】
このとき、上記の各減衰バルブ６，７は、図示するところでは、シリンダ体１の外部に配在されてなるとするが、この各減衰バルブ６，７が機能するところからすれば、この各減衰バルブ６，７がシリンダ体１内のピストン２に配在されてなるとしても良いと言い得る。
【００３７】
ただ、各減衰バルブ６，７をピストン２に配在する場合には、この各減衰バルブ６，７をいわゆる調整型に設定するのが容易でなく、また、実際の調整操作も容易でない。
【００３８】
このことを勘案すると、図示するように、各減衰バルブ６，７が、流路５を介してであるが、シリンダ体１の外部に配在されてなるとするのが好ましいことになる。
【００３９】
また、上記の油圧ポンプ８は、図示するところでは、流量を調整できない固定型に設定されているが、これに代えて、図示しないが、前記した図１の実施形態の場合と同様に、流量を調整し得る調整型に設定されているとしても良い。
【００４０】
ところで、この図２に示すところでは、油圧ポンプ８は、流路５に並列するサブ流路５ａに配在されているが、このとき、この油圧ポンプ８の言わば上流および下流となるサブ流路５ａ中には、絞り９が配在されいて、各減衰バルブ６，７を油が通過するときに、油圧ポンプ８をいたずらに油が通過し得ないことになるように配慮している。
【００４１】
ちなみに、この絞り９が配在されていても、油圧ポンプ８の駆動で各圧力室Ｒ１，Ｒ２に圧力を、すなわち、油を供給することの妨げにはならないことはもちろんである。
【００４２】
図３に示すところは、ダンパＤを構成するシリンダ体１内に二つのピストン２ａ，２ｂが収装されて、二つの圧力室たる圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２が画成されるとしている。
【００４３】
少し説明すると、このダンパＤにあっては、シリンダ体１がこのシリンダ体１内を図中で左側となる基端側と図中で右側となる開口端側とに区画する隔壁部１１を有してなるとしている。
【００４４】
そして、このダンパＤにあっては、シリンダ体１内に上記の隔壁部１１を挟んで対向するように収装されながら同期摺動する一対のピストン２ａ，２ｂによって隔壁部１１を挟んで対向する圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２とを画成している。
【００４５】
さらに、このダンパＤにあって、この圧側圧力室Ｒ１と伸側圧力室Ｒ２は、隔壁部１１を介してそれぞれのアキュムレータ４ａ，４ｂに連通すると共に、流路５ａを介して圧力供給源としての油圧ポンプ８に連通し、さらに、流路５ｂ，５ｃを介して対応するそれぞれの減衰バルブ６，７に連通されてなるとしている。
【００４６】
それゆえ、この図３に示すダンパＤにあっては、各圧力室Ｒ１，Ｒ２に連通してシリンダ体１の外部に配在される流路５ａおよび流路５ｂ，５ｃが全体的に短くなり、その結果、流路抵抗が小さくなるから、流路径を小さくし、また、各減衰バルブ６，７の径を小さくするなどで、全体的なコンパクト化が可能になる。
【００４７】
すなわち、従来のダンパＤもそうであるが、前記した図１，図２に示すダンパＤでは、上記の流路５ａおよび流路５ｂ，５ｃに相当する流路５，５ａがシリンダ体１の両端側から延在されることになる。
【００４８】
それゆえ、この図１，図２に示すダンパＤに比較すれば、図３に示すダンパＤにあっては、流路５および流路５ｂ，５ｃが全体的に短くなる点で有利となる。
【００４９】
一方、この実施形態によるダンパＤにあっては、その伸縮作動時における各減衰バルブ６，７の作動を保障するために、油圧ポンプ８を配在させる流路５ａにオペレートチェック弁８ａ，８ｂを設けて、駆動されていない油圧ポンプ８に圧側圧力室Ｒ１および伸側圧力室Ｒ２からの油圧が及ばないようにしている。
【００５０】
つぎに、上記の油圧ポンプ８を駆動してこのダンパＤを中立状態に戻すときに、その作動が確実に実現されるように、以下の配慮をしている。
【００５１】
すなわち、各減衰バルブ６，７には、この各減衰バルブ６，７の作動を阻止する開閉バルブからなる切換バルブ６ａ，７ａが併設されてなるとしている。
【００５２】
それゆえ、油圧ポンプ８を駆動してこのダンパＤを中立状態に戻すとき、切換バルブ６ａ，７ａの作動で、油圧ポンプ８からの圧力、すなわち、油が切換バルブ６ａ，７ａを通過し得ずして、直接各圧力室Ｒ１，Ｒ２に流入することになり、速やかな中立状態への復帰を可能になる。
【００５３】
そして、このとき、アキュムレータ４ａ，４ｂにも油圧ポンプ８からの油が流入し得ないようにするために、同じく開閉バルブからなる切換バルブ４ｃ，４ｄが併設されてなるとしている。
【００５４】
それゆえ、この切換バルブ４ｃ，４ｄの作動で、油圧ポンプ８からの圧力、すなわち、油がアキュムレータ４ａ，４ｂに流入し得ずして、各圧力室Ｒ１，Ｒ２に流入し得ることになり、ダンパＤにおける速やかな中立状態への復帰を可能にし得ることになる。
【００５５】
以上からすれば、この図３に示すダンパＤにあっても、油圧ポンプ８の駆動でピストン２を中立位置に戻して、このダンパＤを中立状態に戻し得るのはもちろんのこと、各減衰バルブ６，７の作動でより確実な減衰作用を発現し得ることになる。
【００５６】
前記したところは、この発明によるダンパＤが建物免震を具現化する免震装置を構成するものとして説明したが、この発明の意図するところからすれば、このダンパＤが、たとえば、展示台における免震装置を構成するとしても良く、さらには、吊り橋における吊りワイヤの振動を抑制したり、鉄骨製のタワーにおける振動を抑制する制震装置に利用されるとしても良く、これらの場合に、ダンパＤが機能するところに差異がないことはもちろんである。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にあっては、各圧力室に連結された油圧ポンプを駆動することで、伸縮作動した後のダンパを中立状態に戻し得ると共に、伸縮作動に伴って各圧力室から流出される油を油圧ポンプに流すことで、この油圧ポンプを強制的に駆動させ、このときのエネルギー吸収で所定の減衰機能を発揮させることが可能になる。
【００５８】
その結果、ダンパにあって、減衰バルブやこれを配在させる流路の形成を省略でき、構成を簡素化できることから、たとえば、免震装置への配置性を向上させたり、生産コストの低減を可能にするなどの点で有利となる。
【００５９】
そして、油圧ポンプが固定型とされるのに代えて、流量を変更できる調整型に設定されてなる場合には、この油圧ポンプにおける流量調整の如何で、この油圧ポンプに減衰作用をさせる場合と、中立状態に戻す作用をさせる場合とを効率良く実行できることになる。
【００６０】
そして、請求項２の発明にあっては、油圧ポンプの駆動でダンパを中立状態に戻し得るのはもちろんのこと、ダンパの伸縮作動時には、各減衰バルブの作動でより確実な減衰作用を発現し得ることになる。
【００６１】
また、請求項３の発明にあっては、ダンパにおいて、各圧力室に連通してシリンダ体の外部に配在される流路が、シリンダ体の両端側から流路が延在される場合に比較して、全体的に短くなり、その結果、流路抵抗が小さくなるから、流路径を小さくし、また、各減衰バルブの径を小さくするなどして、全体的なコンパクト化が可能になる。
【００６２】
さらに、請求項４の発明にあっては、ダンパの伸縮作動時に各圧力室からの油がアキュムレータに流入せずして各減衰バルブを通過することになり、各減衰バルブの作動が保障されることになる。
【００６３】
そしてさらに、請求項５の発明にあっては、油圧ポンプを駆動してダンパを中立状態に戻すときに、相応する切換バルブの作動で各減衰バルブの作動が阻止され、油圧ポンプからの圧力、すなわち、油が直接各圧力室に流入することになり、速やかな中立状態への復帰を可能になる。
【００６４】
そして、このとき、同じく開閉バルブからなる相応する切換バルブが併設されることで、アキュムレータにも油圧ポンプからの油が流入し得なくなり、ダンパを中立状態に戻すことが速やかに実現されることになる
その結果、この発明のダンパによれば、所定の減衰機能を発揮し得るのはもちろんのこと、作動後に中立状態に戻すのを容易にして再利用を保障し、このダンパを有する、たとえば、免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるダンパを原理的に示す図である。
【図２】他の実施形態によるダンパを図１と同様に示す図である。
【図３】さらに他の実施形態によるダンパを図１と同様に示す図である。
【図４】建物免震を具現化する免震装置を示す概略図である。
【図５】従来例としてのダンパを図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１　シリンダ体
２，２ａ，２ｂ　ピストン
３　ロッド体
４，４ａ，４ｂ　アキュムレータ
４ｃ，４ｄ，６ａ，７ａ　切換バルブ
５，５ａ，５ｂ，５ｃ　流路
６　圧側減衰バルブ
７　伸側減衰バルブ
８　油圧ポンプ
８ａ，８ｂ　オペレートチェック弁
９　絞り
１１　隔壁部
Ａ　可動側たる建物
Ｂ　固定側たる地盤
Ｄ　ダンパ
Ｐ　免震体
Ｒ１　圧側圧力室
Ｒ２　伸側圧力室

Claims

基端が可動側あるいは固定側のいずれか一方側に連結されるシリンダ体内に摺動可能に収装されたピストンでこのシリンダ体内に画成される圧側圧力室および伸側圧力室がピストンの摺動で広狭するときに所定の減衰作用をするダンパにあって、圧側圧力室および伸側圧力室にそれぞれアキュムレータが連結されてなる一方で、シリンダ体の外部に配在されて圧側圧力室と伸側圧力室とを連通する流路に圧力供給源としての油圧ポンプが連結されてなることを特徴とするダンパ
圧側圧力室と伸側圧力室とが圧側減衰バルブおよび伸側減衰バルブを介して連通されてなる請求項１に記載のダンパ
シリンダ体がこのシリンダ体内を基端側と開口端側とに区画する隔壁部を有する一方で、シリンダ体内に隔壁部を挟んで対向するように収装されながら同期摺動する一対のピストンによって隔壁部を挟んで対向する圧側圧力室と伸側圧力室とを画成し、この圧側圧力室と伸側圧力室が隔壁部を介してそれぞれのアキュムレータに連通すると共に圧力供給源としての油圧ポンプに連通しさらに対応するそれぞれの減衰バルブに連通されてなる請求項１に記載のダンパ
駆動されていない油圧ポンプに圧側圧力室および伸側圧力室からの油圧が及ばないように設定されてなる請求項３に記載のダンパ
減衰バルブの作動を切換バルブで阻止し得るように設定されてなる請求項３に記載のダンパ