JP2005207508A - 流体圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 免震装置における伸縮体やこれに接続される流体圧回路に所定の機能を発揮させながら免震装置の大型化や重量の増大化を回避し得るようにする。
【解決手段】 建築物Ａと地盤Ｂの間に配在されて地盤Ｂの揺れを建築物Ａに伝播させないようにする免震機構Ｓに並列する伸縮体１とリザーバタンクＴとを連結する流路Ｌ２中に配在されて外部からの信号Ｐの入力で開閉して伸縮体１の伸縮を可能にしあるいは伸縮阻止を可能にするロック弁２を有する一方で、このロック弁２とリザーバタンクＴとを連結する流路Ｌ２中に減衰弁４を有すると共に、ロック弁２と伸縮体１とを連結する流路Ｌ２に連結しながらリザーバタンクＴに連結する流路Ｌ３中にリリーフ弁３を有してなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、流体圧回路に関し、特に、免震装置において免震機構に並列される伸縮体に接続される流体圧回路の改良に関する。

近年の免震装置にあっては、たとえば、特許文献１に開示されているように、ボ−ルアイソレータなどの免震機構に油圧シリンダなどの伸縮体を並列させるのが常態とされる。

そして、このとき、伸縮体に接続されて伸縮体の伸縮を制御する回路たる流体圧回路は、伸縮体をロックさせるためのロック弁を有しており、たとえば、平時にはロック弁の閉鎖作動で伸縮体をロック状態に維持すると共に、地震時にはロック弁の開放作動で伸縮体を伸縮させるとしている。

それゆえ、上記した特許文献１に開示の免震装置にあっては、平時には伸縮体をロック状態に維持して風で建築物が揺れることを阻止し得ると共に、地震時には伸縮体を伸縮可能にして免震機構の作動で建築物が破壊などされることを回避し得ることになる。
特開平和１１−２０１２２１号公報（段落００２７，同００３０〜同００３２，同０３６，図１，図２）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の免震装置にあっては、伸縮体の機能やこの伸縮体に接続される流体圧回路における機能を充分に保障し得なくなる危惧があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した免震装置における流体圧回路にあって、ロック弁は、ポペットからなる弁体をバルブシート部に対して離着座させて、開閉作動する構成とされている。

それゆえ、このロック弁にあっては、その開放作動時に充分な流路面積を保障し得るのであれば、地震時における伸縮体の高速の伸縮に伴う多量の流体流れにも対処し得ることになるが、上記のポペットからなる弁体を有する構成にあっては、多量の流体流れを保障し得なくなる傾向がある。

すなわち、上記のポペットからなる弁体を有する構成にあって、多量の流体流れを保障するためにバルブシート部を大きくする構成を選択すると、弁体たるポペットを大きく形成することになり、その結果、免震装置全体の大型化や重量増大化が招来されて、搬送性や取扱性を低下させる不具合を招来する。

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、免震装置における所定の機能を保障し得るのはもちろんのこと、免震装置の大型化や重量の増大化を回避し得て、その免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となる流体圧回路を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による流体圧回路の構成を、請求項１では、建築物と地盤の間に配在されて地盤の揺れを建築物に伝播させないようにする免震機構に並列される伸縮体とリザーバタンクとを連結する流路中に配在されて外部からの信号の入力で開閉して伸縮体の伸縮を可能にしあるいは伸縮阻止を可能にするロック弁を有すると共に、このロック弁とリザーバタンクとを連結する流路中に配在される減衰弁を有し、かつ、ロック弁と伸縮体とを連結する流路に連結しながらリザーバタンクに連結する流路中にリリーフ弁を有してなるとする。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、地震によって大きく伸縮する伸縮体から多量の流体流れがあるときに、この流体流れを許容するようにロック弁が機能し得ないことがあっても、このロック弁を通過し得ない分の流体がリリーフ弁を通過してリザーバタンクに流出し得ることになる。

その結果、この発明によれば、免震装置における伸縮体やこれに接続される流体圧回路における所定の機能を発揮させるのはもちろんのこと、免震装置の大型化や重量の増大化を回避し得て、その免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となる。

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、この発明による流体圧回路は、図１に示す免震装置、すなわち、地盤Ｂと建築物Ａとの間に配在される免震装置における免震機構Ｓに並列される伸縮体１に接続されるとしている。

このとき、免震機構Ｓは、図示するところでは、ボールアイソレータからなるとしているが、この発明が意図するところからすれば、この免震機構Ｓについては、所定の免震効果が得られる限りにおいて、自由な構成が選択されて良い。

ちなみに、建築物Ａが比較すれば重量が小さい小規模住宅などの場合には、免震機構Ｓにボールアイソレータが利用されるとしても良いが、建築物Ａが重量を極めて大きくする高層建築物の場合には、図示しないが、鋼板を介在させる積層ゴム柱からなるとするのが良いとも言い得る。

つぎに、伸縮体１についてだが、従来から、ここに言う伸縮体１がダンパからなるとする提案があるが、この発明では、いわゆるダンパ機能は、後述する流体圧回路が担保するところであり、したがって、ここに言う伸縮体１は、油圧シリンダからなるとしている。

そして、この油圧シリンダたる伸縮体1は、シリンダ１ａ内にピストンロッド１ｂが出没可能に挿通されると共に、このピストンロッド１ｂに先端に連設されてシリンダ１ａ内で摺動しながらこのシリンダ１ａ内に圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２を画成するピストン１ｃを有してなる。

そしてまた、この伸縮体１における圧側室Ｒ１と伸側室Ｒ２とを連通する流路たる外部流路Ｌ中には、伸側チェック弁１ｄが配在されていて、伸側室Ｒ２からの流体が外部流路Ｌを介して圧側室Ｒ１に逆流することを阻止するとしており、したがって、この伸縮体１は、流体の流れ方向が一方向になるユニフロー型に設定されてなるとしている。

ちなみに、ここに言う流体は、油とされており、たとえば、閉鎖型に形成されたリザーバタンクＴ内に貯留されていて、このリザーバタンクＴ内に上流側端が臨在されると共に下流側端が圧側室Ｒ１に連結される流路たる往路Ｌ１を介して圧側室Ｒ１に流入されるとし、このとき、往路Ｌ１中には、圧側室Ｒ１からの流体たる作動油がリザーバタンクＴに逆流することを阻止する圧側チェック弁１ｅが配在されてなるとしている。

なお、流体が油からなる場合には、いわゆる錆を予防する観点からすれば、有利になると言い得るが、油漏れが招来されたときの周辺汚れなどを考慮すると、流体が水からなるとしても良く、この場合には、錆の予防の観点では不利になる可能性もあるが、周辺汚れを危惧しなくて済み、しかも、補充が容易になる点で有利になるとも言い得る。

一方、上記の伸縮体１に接続される流体圧回路についてだが、この発明では、図２に示すように、伸縮体１とリザーバタンクＴとを連結する流路たる復路Ｌ２中に配在されて外部からの信号の入力で開閉して伸縮体１の伸縮を可能にし、あるいは、伸縮体１の伸縮阻止を可能にするロック弁２を有すると共に、このロック弁２と伸縮体１とを連結する復路Ｌ２に連結しながらリザーバタンクＴに連結する流路たるバイパス路Ｌ３中にリリーフ弁３を配在してなる。

このとき、この流体圧回路にあっては、上記の復路Ｌ２におけるロック弁２とリザーバタンクＴとを連通する部位に減衰弁４を有していて、ロック弁２が開放作動して伸縮体１からの作動油が復路Ｌ２を介してリザーバタンクＴに向けて通過するときの流体圧を設定するとしている。

ちなみに、この減衰弁４が復路Ｌ２を通過するときの流体圧を設定することから、この減衰弁４に所定の減衰機能を発揮させることが可能になる。

また、ロック弁２は、弁体たるポペット２ａを有していて、このポペット２ａが符示しないバルブシート部、すなわち、復路Ｌ２中に形成されるバルブシート部に離着座することで、いわゆるバルブの開閉を可能にするとしている。

そして、このロック弁２は、弁体たるポペット２ａの背後の圧力保持および解除の選択で、ポペット２ａが進退するとしており、ポペット２ａの背後の圧力保持および解除の選択は、図示するところでは、外部からの信号Ｐで連通ポジション５ａから遮断ポジション５ｂに切り換わる常開型の開閉弁５の作動で実現されるとしている。

なお、開閉弁５が連通ポジション５ａにあるときには、ロック弁２において、ポペット２ａが尖端に作用する油圧で後退し、復路Ｌ２をリザーバタンクＴに連通させ、伸縮体１におけるいわゆる伸長作動を許容する一方で、開閉弁５が遮断ポジション５ｂにあるときには、ロック弁２において、ポペット２ａの後退が阻止されていわゆるロック状態になり、復路Ｌ２のリザーバタンクＴへの連通を阻止することで、伸縮体１における伸長作動を阻止する状態になる。

ちなみに、このロック弁２が機能するところを勘案すると、図示するところでは、弁体がポペット２ａからなるとしているが、これに代えて、図示しないが、弁体がスプールからなるとしても良いことはもちろんであり、このとき、スプールがノッチを有する構造に形成されてなるとしても良い。

以上のように構成されているこの発明の流体圧回路にあっては、バイパス路Ｌ３中にリリーフ弁３を配在してなるが、このリリーフ弁３のクラッキング圧が前記した減衰弁４におけるクラッキング圧に比較して高くなる設定とされている。

それゆえ、このリリーフ弁３を有するとした流体圧回路にあっては、地震によって大きく伸縮する伸縮体１から多量の作動油が流出することになるとき、ロック弁２が作動油の全ての流れを許容するように機能し得ないことがあっても、このロック弁２を通過し得ない分の作動油がリリーフ弁３を通過してリザーバタンクＴに流出されることになる。

そして、このことからすると、仮にロック弁２がいわゆる不作動状態になり、作動油の通過を拒否するような事態になることがあるとしても、リリーフ弁３が機能して、伸縮体１からの作動油をリザーバタンクＴに戻すことが可能になる。

その意味では、この流体圧回路にあっては、言わば通常の作動状態だけでなく言わば異常状態時にも、いわゆる異常高圧によるシール部材の破損や管路の破裂などが招来されなくなる利点がある。

その結果、この発明にあっては、免震装置における伸縮体１やこれに接続される流体圧回路における所定の機能を保障し得るのはもちろんのこと、免震装置の大型化や重量の増大化を回避し得て、その免震装置の汎用性の向上を期待するのに最適となると言い得る。

この発明による流体圧回路が具現化される免震装置が建築物に装備されている状況を示す概略図である。 この発明の一実施形態による流体圧回路を示す回路図である。

符号の説明

１ 伸縮体
２ ロック弁
２ａ ポペット
３ リリーフ弁
４ 減衰弁
Ａ 建築物
Ｂ 地盤
Ｌ２ 流路たる復路
Ｌ３ 流路たるバイパス路
Ｐ 信号
Ｓ 免震機構
Ｔ リザーバタンク

Claims (3)

1. 建築物と地盤の間に配在されて地盤の揺れを建築物に伝播させないようにする免震機構に並列される伸縮体とリザーバタンクとを連結する流路中に配在されて外部からの信号の入力で開閉して伸縮体の伸縮を可能にしあるいは伸縮阻止を可能にするロック弁を有する一方で、このロック弁とリザーバタンクとを連結する流路中に配在される減衰弁を有し、かつ、ロック弁と伸縮体とを連結する流路に連結しながらリザーバタンクに連結する流路中にリリーフ弁を有してなることを特徴とする流体圧回路
2. 伸縮体がその伸縮作動時に一方向にのみ作動流体を流通させるように設定されてなると共に、伸縮体における下流側となるロッド側油室からの作動流体がロック弁側に流出されてなる請求項１に記載の流体圧回路
3. ロック弁がポペットあるいはスプールからなる弁体を有すると共に、この弁体における背面の作用力の制御によって弁体の進退が制御されてなる請求項１に記載の流体圧回路
   

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