JP2009097586A - バルブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置性を良くしながら伸縮位置に依存する所定の減衰機能の発揮を可能にする。
【解決手段】 基端をポペット５２，６２の尖端に連設させると共に軸線方向をポペット５２，６２の進退方向にして外部からの推力作用を許容するスプール５１，６１の先端側を貫通させるバルブハウジング（４２）がダストシール１０１、Ｕパッキン１０２およびＯリング１０３をスプール５１，６１の軸線方向に直列させながらスプール５１，６１の先端側の外周に摺接させると共にＯリング１０３とＵパッキン１０２との間に連通する油溜り部１０４を有してなる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、バルブ構造に関し、特に、たとえば、建築物の各階の床と天井との間に配設されて制振ダンパとされる油圧緩衝器への具現化に向くバルブ構造の改良に関する。

たとえば、建築物の各階の床と天井との間に配設されて制振ダンパとされる油圧緩衝器としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、油圧緩衝器を形成するシリンダ体内でのピストン体の摺動位置に依存して発生される減衰力が高低調整可能とされるものが開示されている。

すなわち、特許文献１に開示の油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器を形成するシリンダ体内を同じく油圧緩衝器を形成するピストン体が摺動するときにシリンダ体内にピストン体で画成されてピストン体を挟む一対となる両方の油室がピストン体に配設の減衰バルブを介して連通し、減衰バルブによって所定の言わば高い減衰力が発生される。

その一方で、この特許文献１に開示の油圧緩衝器にあっては、油圧緩衝器におけるシリンダ体内の両方の油室がシリンダ体外に配設のバルブ構造を介して連通可能とされ、このバルブ構造の作動が油圧緩衝器の作動で具現化される。

すなわち、まず、バルブ構造は、油圧緩衝器におけるシリンダ体内の両方の油室をシリンダ体外で連通するバイパス路中に配設されてその作動時にバイパス路を開閉する。

そして、このバルブ構造にあって、バイパス路は、シリンダ体に連設されるバルブマウントとこのバルブマウント内に摺動可能に収装される制御バルブたるスプールとで形成されている。

そしてまた、バルブマウントは、油圧緩衝器におけるシリンダ体に一体的に連設され、スプールは、シリンダ体内のピストン体に連結されてシリンダ体に対して出没可能とされるロッド体側に連結されている。

そしてさらに、バイパス路は、油圧緩衝器において、ピストン体がシリンダ体内の中央部付近にあるときには、バルブマウント内でいわゆる中央部付近にあるスプールで閉鎖状態となり、ピストン体がシリンダ体内の中央部付近から外れるときには、バルブマウント内で中央部付近から外れるスプールで開放状態になる。

それゆえ、この特許文献１に開示のバルブ構造にあっては、油圧緩衝器においてピストン体がシリンダ体内における中央部付近で摺動する場合には、スプールがバイパス路を閉鎖状態に維持し、シリンダ体内の両方の油室がピストン体に配設の減衰バルブを介して連通され、言わば高い減衰力の発生状態を具現化する。

そして、このバルブ構造にあっては、油圧緩衝器においてピストン体がシリンダ体内における中央部付近を外れて摺動する状況になると、バイパス路を開放状態に維持し、シリンダ体内の両方の油室がこの開放されたバイパス路を介して連通され、言わば低い減衰力の発生状態を具現化する。
特開２００６‐１６１８４２号公報（図１、図２および図４参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のバルブ構造にあっては、油圧緩衝器の伸縮位置に依存して発生減衰力の高低調整を可能にする点で格別の不具合がある訳ではないが、その具現化にあって些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した油圧緩衝器が建築物における制震ダンパとされる場合には、油圧緩衝器自体にあって、伸縮ストロークにいわゆる余裕を持つことが肝要とされて、比較すれば、言わば長く形成されるが、このことからして、バイパス路中に配設されるバルブ構造にあっては、制御バルブたるスプールの作動ストロークが油圧緩衝器の作動ストロークと同じにされることを要す。

その結果、上記したバルブ構造にあっては、バルブ構造を構成するスプールが長尺化されることで、スプールの加工性が悪化したり精度の維持が困難になったりする不具合がある他、利用の実際にあっても、油漏れを招来し易くなる危惧があり、油圧緩衝器が建築物における制震ダンパとされる場合の不具合となる。

この発明は、上記した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、所定のバルブ機能の発揮するのはもちろんのこと、たとえば、建築物における制震ダンパとして利用される油圧緩衝器への具現化に向くバルブ構造を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるバルブ構造の構成を、基本的には、高圧側を低圧側に連通する通路中に配設されて背後側からの附勢力によって前進状態に維持されるときに上記の通路を低圧側から遮断すると共に外部からの推力が作用するときに後退して上記の通路を開放するポペットを有してなるバルブ構造において、基端をポペットの尖端に連設させると共に軸線方向をポペットの進退方向にして外部からの推力作用を許容するスプールの先端側を貫通させるバルブハウジングがダストシール、ＵパッキンおよびＯリングをスプールの軸線方向に直列させながらスプールの先端側の外周に摺接させると共にＯリングとＵパッキンとの間に連通する油溜り部を有してなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、基端をポペットの尖端に連設させると共に軸線方向をポペットの進退方向にして外部からの推力作用を許容するスプールの先端側を貫通させるバルブハウジングがダストシール、ＵパッキンおよびＯリングをスプールの軸線方向に直列させながらスプールの先端側の外周に摺接させてなるから、基本的には、ＯリングがＵパッキン側への油漏れを抑制し、したがって、Ｏリングの配設によって生じる摺動抵抗の下で、すなわち、Ｕパッキンの配設によって生じる摺動抵抗が極めて低いとされる状況下で、スプールのバルブハウジングに対する摺動が許容される。

そして、Ｏリングを交わしてＵパッキン側に油漏れが発現される場合には、Ｕパッキンがダストシール側への油漏れを抑制し、このとき、Ｏリングは、スプールとの間で油漏れを許容するから、このＯリングを配設による摺動抵抗は発現されず、したがって、Ｕパッキンの配設によって生じる摺動抵抗の下で、スプールのバルブハウジングに対する摺動が許容される。

そしてまた、Ｏリングを交わしての油漏れをＵパッキンで抑制するとき、Ｏリングは、スプールとの間で油漏れを許容するから、ＯリングとＵパッキンとの間に溜ろうとする油は、Ｏリングを交わして戻ることになり、Ｕパッキンにおけるスプールに対する摺動抵抗がいたずらに増大しない。

その結果、このバルブ構造にあっては、Ｏリングによる摺動抵抗下でスプールが摺動するか、Ｕパッキンによる摺動抵抗下でスプールが摺動するかになり、スプールに対する推力が小さくても、スプールの摺動が可能とされる。

一方、Ｏリングが油漏れを抑制するとき、スプールとバルブハウジングとの間を介しての油漏れが発現されないのはもちろんのこと、Ｕパッキンが油漏れを抑制するときにも、スプールとバルブハウジングとの間を介しての油漏れが発現されない。

そして、この発明にあっては、上記のＯリングとＵパッキンとの間に連通する油溜り部を有してなるから、Ｏリングを交わしてＵパッキンで抑制される油漏れ量、正確には、スプールの外周への油膜量が多くなる場合には、この油が油溜り部に溜ることになり、Ｕパッキンを交わして、すなわち、ダストシールを交わして油漏れがいわゆる外部に及ぶことを回避する。

したがって、このバルブ構造にあっては、仮に、スプールが長尺化される傾向になっても、油漏れを効果的に抑制し得るが、油圧緩衝器が、たとえば、建築物における制震ダンパとして利用されるものであるときは、油圧緩衝器が、たとえば、車両に搭載されるショックアブソーバとして利用される場合と比較すると、伸縮作動する回数および時間において極めて少なく、油溜り部で充分保持できる量であり、仮に、漏れ量が油溜り部の収容量を超える場合には、これを、たとえば、低圧側にドレンさせても良い。

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、この発明によるバルブ構造は、図示するところでは、筒型でしかも両ロッド型に形成された油圧緩衝器に具現化され、この油圧緩衝器は、たとえば、建築物の各階の床と天井との間に配設される制振ダンパとされる。

そして、この油圧緩衝器は、図示するところでは、シリンダ体１と、このシリンダ体１内に摺動可能に収装されながらシリンダ体１内に断面積を同一にする一対となる両方の油室、すなわち、図中で上方となる一方の油室Ｒ１と図中で下方となる他方の油室Ｒ２とを画成するピストン体２と、このピストン体２に基端が連結されながら各油室Ｒ１，Ｒ２の軸芯部を挿通してそれぞれシリンダ体１の閉塞端から先端を外部に突出させるロッド体３、すなわち、断面積を同一にして図中で上方となる一方のロッド体３１と図中で下方となる他方のロッド体３２とを有してなる。

そして、この油圧緩衝器にあって、ピストン体２は、上記の両方の油室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容する減衰バルブ２１，２２を有し、シリンダ体１は、後述する制御バルブ５，６を配設させるバルブマウント４を一体的に連設させ、このバルブマウント４は、図示するところでは、ポート(符示せず)だけを有しながらシリンダ体１に連結されるプレート部４１と、このプレート部４１に連結されて制御バルブ５，６およびチェックバルブ７，８を有するハウジング部４２とからなる。

ところで、シリンダ体１は、この油圧緩衝器が両ロッド型とされることからいわゆる筒体からなり、図示するところでは、図中の下端側部にはシリンダ体１と同径となるサブシリンダ体１１を同軸に連設させ、このサブシリンダ体１１内に他方のロッド体３２の図中で下端側となる先端側を導通させてこの他方のロッド体３２の下端側がいわゆる他部に干渉することを回避させ、また、このサブシリンダ体１１は、この油圧緩衝器のいわゆる取り付けを可能にするブラケット１２を有している。

ピストン体２は、自身がシリンダ体１内に画成する両方の油室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容する減衰バルブ、すなわち、言わば伸側用とされる減衰バルブ２１と言わば圧側用とされる減衰バルブ２２とを並列配置させている。

このとき、減衰バルブ２１，２２は、図示するところでは、上流側の圧力がクラッキング圧を超えると開放作動するように設定されていて、このクラッキング圧については任意に設定される。

ロッド体３は、図中で上方となる一方のロッド体３１の先端にブラケット３３を有し、このブラケット３３を利用してのこの油圧緩衝器の取り付けを可能にしている。

それゆえ、この油圧緩衝器にあっては、上記したブラケット１２，３３を利用しての所望の場所への取り付けが、すなわち、設置が可能とされ、その設置場所での作動、すなわち、いわゆる伸縮作動が可能とされる。

そして、この油圧緩衝器にあっては、後述するバイパス路を無視すると、ピストン体２がシリンダ体１内を図中で上昇する場合を、たとえば、伸側作動時と仮定すると、一方の油室Ｒ１が減衰バルブ２１を介して他方の油室Ｒ２に連通し、このとき、減衰バルブ２１で所定の大きさの減衰力が発生される。

また、同じくこの油圧緩衝器にあって、ピストン体２がシリンダ体１内を図中で下降する場合を、たとえば、圧側作動時と仮定すると、他方の油室Ｒ２が減衰バルブ２２を介して一方の油室Ｒ１に連通し、このとき、減衰バルブ２２で所定の大きさの減衰力が発生される。

つぎに、この油圧緩衝器にあっては、ピストン体２に配設の減衰バルブ２１，２２を迂回して両方の油室Ｒ１，Ｒ２をシリンダ体１外で連通させるバイパス路（符示せず）を有してなる。

このとき、バイパス路は、いわゆる両端がシリンダ体１内の各油室Ｒ１，Ｒ２に対して、各油室Ｒ１，Ｒ２におけるいわゆるストロークエンド領域となる部位で連通している。

すなわち、ピストン体２がシリンダ体１内をいわゆる中立領域を超える大きいストロークで摺動してシリンダ体1の端部に接近するストロークエンド近傍に至るときにも、シリンダ体１に開穿された開口が閉塞されずして各油室Ｒ１，Ｒ２のバイパス路への連通が妨げられない。

一方、この発明において、バルブ構造は、高圧側と低圧側とを連通する通路中に配設される、すなわち、上記の両方の油室Ｒ１，Ｒ２のシリンダ体１外で連通を可能にするバイパス路中に配設されるもので、外部からの推力の入力で移動してバイパス路を開放する制御バルブ５，６と、この制御バルブ５，６に対するバイパス路における作動油の流れを整流するチェックバルブ７，８と、制御バルブ５，６に推力を入力する入力手段９とを有してなる。

まず、バイパス路は、シリンダ体１に一体的に連設されるバルブマウント４に、すなわち、図示するところでは、プレート部４１およびハウジング部４２に形成され、ハウジング部４２が両方の油室Ｒ１，Ｒ２間の相反する方向の連通を許容する制御バルブ５，６と、このバイパス路における作動油の流れ方向を規制する、すなわち、整流するチェックバルブ７，８とを有してなる。

このとき、バイパス路の本来的な機能を鑑みると、これがバルブマウント４に形成されるのはともかくとして、このバルブマウント４がシリンダ体１に保持されることは、この発明のバルブ構造にあって、言わば好ましい。

すなわち、後述するが、この発明のバルブ構造にあって、バイパス路に配設される制御バルブ５，６は、入力手段９を介してであるが、油圧緩衝器の伸縮位置に依存して開閉作動することを要件としているから、少なくとも、この制御バルブ５，６を有するバルブマウント４にあっては、これがシリンダ体１の一部に擬制されて良く、したがって、この観点からして、バルブマウント４は、シリンダ体１に一体的に連設されてシリンダ体１に保持されるのが好ましい。

つぎに、制御バルブ５，６は、図示するところでは、油圧緩衝器におけるロッド体３のシリンダ体１に対する出没に追従する入力手段９からの入力によって開放作動して言わば一方の油室を他方の油室に連通させる。

すなわち、たとえば、制御バルブ５にあっては、シリンダ体１内に一方のロッド体３１が没入する油圧緩衝器の圧側作動時に入力手段９からの入力によって開放状態に切り換えられ、他方の油室Ｒ２がこの開放された制御バルブ５を介して一方の油室Ｒ１に連通し、このとき、制御バルブ６は、チェックバルブ８の作動するところもあって、自らの状態において遮断状態に維持され、その限りにおいてバイパス路を閉鎖する。

そして、制御バルブ６にあっても、シリンダ体１内から一方のロッド体３１が突出する言わば伸側作動時に入力手段９からの入力によって開放状態に切り換えられ、一方の油室Ｒ１がこの開放された制御バルブ６を介して他方の油室Ｒ２に連通し、このとき、制御バルブ５は、上記したところと同様に、チェックバルブ７の作動するところもあって、自らの状態において遮断状態に維持され、その限りにおいてバイパス路を閉鎖する。

なお、チェックバルブ７，８についてだが、上記したように、たとえば、油圧緩衝器の圧側作動によって制御バルブ５が開放作動するときに油室Ｒ２の作動油が制御バルブ６に流入することをチェックバルブ８が阻止し、制御バルブ５がいわゆる戻るようになるとき、すなわち、油圧緩衝器が伸側作動に反転することで油室Ｒ１から流出される作動油が未だ遮断状態になっていない制御バルブ５に流入する状況になるときにチェックバルブ７がこれを阻止して、制御バルブ５を所定の閉鎖状態に維持するように機能すると共に、油圧緩衝器において減衰バルブ２１のみが作動し、所定の大きさの減衰力を発生させる。

そして、油圧緩衝器の伸側作動によって制御バルブ６が開放作動するときに油室Ｒ１の作動油が制御バルブ５に流入することをチェックバルブ７が阻止し、制御バルブ６がいわゆる戻るようになるとき、すなわち、油圧緩衝器が圧側作動に反転することで油室Ｒ２から流出される作動油が未だ遮断状態になっていない制御バルブ６に流入する状況になるときにチェックバルブ８がこれを阻止して、制御バルブ６を所定の閉鎖状態に維持するように機能すると共に、油圧緩衝器において減衰バルブ２２のみが作動し、所定の大きさの減衰力を発生させる。

以上からすると、この発明にあっては、制御バルブ５，６によってバイパス路を開閉することで、油圧緩衝器で発生される減衰力の高低調整が可能とされるのはもちろんであるが、チェックバルブ７，８の協働もあって、図２に示すような減衰力の変位特性が得られる。

ここで、制御バルブ５，６についてだが、図３に示すように、制御バルブ５，６は、バルブハウジングたるバルブマウント４（図１参照）におけるハウジング部４２内に収容される入力軸５１，６１と、弁体５２，６２と、基軸５３，６３とを有し、ハウジング部４２に連設されるケース４３内に収容される弁体附勢バネ５４，６４を有してなる。

入力軸５１，６１は、対向する入力手段９（図１参照）からの推力を図中で左端となる先端に入力させるもので、図示するところでは、前記したロッド体３と軸線方向を同じにするスプールからなる。

そして、この入力軸５１，６１は、入力手段９に対向することになる先端部をハウジング部４２の外部に突出させて大気中におき、図示しないが、先端部における軸長の長短調整を可能にし、入力手段９に対する間隔の調整を、すなわち、後述する不感帯ストロークＬ１，Ｌ２（図１参照）の長短調整を可能にしている。

なお、図示するところにあって、入力軸５１，６１には、後述する弁体５２，６２の前方において変位に応じた流量制御を実現する油路としての切り溝５１ａ，６１ａが一本または複数本形成されている。

つぎに、弁体５２，６２は、入力軸５１，６１の基端に直列されながら、すなわち、図示するところでは、一体に連設されながら入力軸５１，６１の後退によるその後退時にバイパス路を開放するもので、図示するところでは、ポペットからなり、したがって、この弁体５２，６２がスプールからなる場合に比較して、バイパス路における作動油の漏れを効果的に阻止する。

そして、弁体５２，６２たるポペットの上流側に上記の切り溝５１ａ，６１ａが形成されるから、この切り溝５１ａ，６１ａを介しての作動油の流れが利用されることで、ストロークに応じた流量制御が可能になり、たとえば、図２の特性図における符号Ｘで示す領域における波形をコントロールでき、また、この波形のコントロールを要しない場合でも、弁体５２，６２が急激に開閉することがなくいわゆるショックを緩和できる。

なお、上記の弁体５２，６２については、これがスプールからなるとしても良く、また、スプールからなるとき、これにポペットを直列させても良い。

そして、基軸５３，６３は、弁体５２，６２に直列されながら、すなわち、図示するところでは、弁体５２，６２の後端に一体に連設されながら軸径を入力軸５１，６１と同一にして後端が容室を形成するケース４３を介して大気中におかれている。

それゆえ、このバルブ構造にあって、基軸５３，６３の後端が大気中におかれる一方で同径の入力軸５１，６１の先端が同じく大気中におかれるから、弁体５２，６２が後述する弁体附勢バネ５４，６４のバネ力によってのみ前進状態に維持され、すなわち、バイパス路を閉鎖する状態に維持される。

弁体附勢バネ５４，６４は、図示するところでは、容室たるケース４３内に収装されたコイルスプリングからなるが、このとき、各弁体附勢バネ５４，６４における附勢力は、極端に大小されない限りにおいて、いわゆる同一性が要求されない。

そして、この弁体附勢バネ５４，６４にあっては、入力手段９からの推力が入力されるときに、収縮して基軸５３，６３の後退、すなわち、弁体５２，６２の後退を許容して、この弁体５２，６２を介してのバイパス路における作動油の流れを許容する。

ところで、この弁体附勢バネ５４，６４におけるバネ力についてであるが、上記したように、この発明の制御バルブ５，６にあっては、弁体５２，６２たるポペットを挟むことになる入力軸５１，６１と基軸５３，６３との間におけるいわゆる軸力が同じになる。

それゆえ、この弁体５２，６２をいわゆるバルブシート部に着座させてバイパス路を閉鎖状態に維持するについては、制御バルブ５，６が作動するときのフリクションに勝るバネ力を具有する弁体附勢バネ５４，６４とされて良く、したがって、弁体附勢バネ５４，６４についてはこれがコイルスプリングからなるとき、いわゆる軽微なコイルスプリングで足りる。

以上のように形成された制御バルブ５，６にあって、油漏れについては、特に、スプールからなる入力軸５１，６１とハウジング部４２との間における油漏れについては、以下のように配慮している。

すなわち、このバルブ構造にあっては、図４にも示すように、制御バルブ５，６（図３参照）における入力軸５１，６１の図中で左側となる先端側を貫通させるハウジング部４２が、図中で左側から、ダストシール１０１、Ｕパッキン１０２およびＯリング１０３を入力軸５１，６１の軸線方向に直列させながらその外周に摺接させると共に、Ｏリング１０３とＵパッキン１０２との間に連通する油溜り部１０４を有してなる。

油溜り部１０４は、ハウジング部４２に形成の穿孔からなり、この穿孔の底部に開穿のポート１０５がＯリング１０３とＵパッキン１０２との間に連通し、図示するところにあって、Ｏリング１０３とＵパッキン１０２との間にポート１０５を開口させる隙間Ｓを有している。

それゆえ、このバルブ構造にあって、スプールからなる入力軸５１，６１の図中で左側たる先端側を貫通させるハウジング部４２がダストシール１０１、Ｕパッキン１０２およびＯリング１０３を有してなるから、基本的には、Ｏリング１０３がＵパッキン１０２側への油漏れを抑制する。

このとき、入力軸５１，６１は、Ｏリング１０３の配設によって生じる摺動抵抗の下で、すなわち、Ｕパッキン１０２の配設によって生じる摺動抵抗が極めて低いとされるから、入力軸５１，６１のハウジング部４２に対する摺動が許容される。

そして、Ｏリング１０３を交わしてＵパッキン１０２側に油漏れが発現される場合には、Ｕパッキン１０２がダストシール１０１側への油漏れを抑制し、このとき、Ｏリング１０３は、入力軸５１，６１との間で油漏れを許容するから、このＯリング１０３を配設による摺動抵抗は発現されず、したがって、Ｏリング１０３に代ってＵパッキン１０２の配設によって生じる摺動抵抗の下で、入力軸５１，６１のハウジング部４２に対する摺動が許容される。

そしてまた、Ｏリング１０３を交わしての油漏れをＵパッキン１０２で抑制するとき、Ｏリング１０３は、入力軸５１，６１との間で油漏れを許容するから、Ｏリング１０３とＵパッキン１０２との間に溜ろうとする油は、Ｏリング１０３を交わして戻ることになり、Ｕパッキン１０２における入力軸５１．６１に対する摺動抵抗がいたずらに増大しない。

その結果、このバルブ構造にあっては、Ｏリング１０３による摺動抵抗下で入力軸５１，６１が摺動するか、Ｕパッキン１０２による摺動抵抗下で入力軸５１，６１が摺動するかになり、入力軸５１，６１に対する後述する入力手段９を介しての推力をいたずらに大きくしなくても、入力軸５１，６１の摺動が可能とされる。

一方、Ｏリング１０３が油漏れを抑制するとき、入力軸５１，６１とハウジング部４２との間を介しての油漏れが発現されないのはもちろんのこと、Ｕパッキン１０２が油漏れを抑制するときにも、入力軸５１，６１とハウジング部４２との間を介しての油漏れが発現されないのは上述した通りである。

そして、このバルブ構造にあっては、上記のＯリング１０３とＵパッキン１０２との間に連通する油溜り部１０４を有してなるから、Ｏリング１０３を交わしてＵパッキン１０２で抑制される油漏れ量、正確には、入力軸５１，６１の外周における油膜量が多くなる場合には、この油が油溜り部１０４に溜ることになり、Ｕパッキン１０２を交わして、すなわち、ダストシール１０１を交わして油漏れがいわゆる外部に及ぶことを回避する。

したがって、このバルブ構造にあっては、仮に、入力軸が長尺化される傾向になっても、油漏れを効果的に抑制し得るが、油圧緩衝器が、たとえば、建築物における制震ダンパとして利用されるものであるときは、油圧緩衝器が、たとえば、車両に搭載されるショックアブソーバとして利用される場合と比較すると、伸縮作動する回数および時間において極めて少なく、油溜り部１０４で充分保持できる量であり、仮に、漏れ量が油溜り部の収容量を超える場合には、これを、たとえば、低圧側にドレンさせても良い。

以上のように、ハウジング部４２に配設されたダストシール１０１、Ｕパッキン１０２およびＯリング１０３を入力軸５１，６１の外周に摺接させる制御バルブ５，６は、前述したように、入力手段９による外部からの推力の入力でバイパス路を開放する。

そこで、以下には、この入力手段９について説明するが、この入力手段９は、基本的には、油圧緩衝器の動きに同期して制御バルブ５，６を開放作動させるもので、図１に示すように、制御バルブ５，６に対応する一対とされている。

そして、この入力部９は、図示するところでは、図中で上方となる一方のロッド体３１に連結される一方のアーム部材９１と、図中で下方となる他方のロッド体３２に連結される他方のアーム部材９２とを有してなる。

このとき、一方のアーム部材９１は、シリンダ体１のいわゆる外に配在されているが、他方のアーム部材９２は、サブシリンダ体１１に形成されたスリット状の開口１１ａを挿通して言わば先端側がシリンダ体１のいわゆる外に突出している。

一方、この入力手段９にあって、各方のアーム部材９１，９２の先端部には入力部９１ａ，９２ａが附勢バネ９１ｂ、９２ｂの介在下に保持されており、この入力部９１ａ，９２ａと制御バルブ５，６の先端との間に不感帯Ｌ１ａ，Ｌ２を出現させている。

それゆえ、この入力手段９にあっては、たとえば、一方のロッド体３１がシリンダ体１内に没入するときに、上記した不感帯ストロークＬ１以上にロッド体３１がシリンダ体１内に没入するまでは、入力部９１ａが制御バルブ５における入力軸５１の先端に干渉せず、したがって、制御バルブ５は、これが開放作動しない。

そして、ロッド体３１がシリンダ体１内に没入するストロークが上記の不感帯ストロークＬ１以上になるときには、入力部９１ａが制御バルブ５における入力軸５１の先端に当接し、この入力軸５１をバルブマウント４におけるハウジング部４２内に没入させ、したがって、制御バルブ５は、これが開放作動する。

そしてまた、上記の作動は、他方のロッド体３２がシリンダ体１内に没入するときにも、入力手段９において言わば反対側の入力部９２ａが制御バルブ６における入力軸６１に対して同様に作動し、したがって、制御バルブ６も上記の制御バルブ５と同様の作動をする。

そして、附勢バネ９１ｂ，９２ｂは、上記のアーム部材９１，９２と各入力部９１ａ，９２ａとの間に挟持され、また、ナット９１ｃ，９２ｃの螺合操作で、附勢バネ９１ｂ，９２ｂのイニシャル荷重の調整と、上記した不感帯ストロークＬ１，Ｌ２の微調整を可能にしている。

そして、この入力手段９にあって、附勢バネ９１ｂ，９２ｂのバネ力は、制御バルブ５，６における弁体附勢バネ５４，６４のバネ力と制御バルブ５，６の作動時における摩擦力との合力に勝るとしている。

したがって、入力部９１ａ，９２ａが言わば前進して制御バルブ５，６における入力軸５１，５２に当接されるときには、この入力軸５１，６１を弁体附勢バネ５４，６４のバネ力と制御バルブ５，６の作動時における摩擦力との合力に打ち勝って後退させる。

このとき、入力部９１ａ，９２ａは、附勢バネ９１ｂ，９２ｂで附勢されているために、見掛け上では、アーム部材９１，９２と一体となって前進し、ロッド体３と同じ作動になる。

しかしながら、制御バルブ５，６において弁体５２，６２たるポペットの後退が機械的に阻止される状態になると、あるいは、入力軸５１，６１がハウジング部４２に完全に没入された状態になると、入力軸５１，６１の後退が停止されるので、以降の入力部９１ａ，９２ａの変動たる言わば前進も阻止され、附勢バネ９１ｂ，９２ｂが収縮される。

すなわち、入力手段９は、油圧緩衝器におけるシリンダ体１内へのロッド体３の没入時に制御バルブ５，６を開放作動させてバイパス路を開放させると共に、バイパス路を開放した制御バルブ５，６をさらに開放作動させるようにする推力の入力を停止する。

そして、制御バルブ５，６における作動ストロークが停止された以降も引き続き入力部９１ａ，９２ａがハウジング部４２に押し付けられると、あたかも入力部９１ａ，９２ａが附勢バネ９１ｂ，９２ｂのバネ力に打ち勝って後退するような状況が現出され、このとき、油圧緩衝器におけるロッド体３は、さらなる伸縮作動が可能とされる。

このとき、ハウジング部４２に配設のＯリング１０３およびＵパッキン１０２に対する制御バルブ５，６における摺動抵抗がいたずらに増大しないから、附勢バネ９１ｂ，９２ｂのバネ力をいたずらに大きくする必要がなく、したがって、入力部９１ａ，９２ａ、すなわち入力手段９のコンパクト化が可能になる。

以上のように、この発明のバルブ構造にあっては、シリンダ体１に対してロッド体３が出没することになるいわゆる伸縮作動時にその伸縮量が上記した不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を超えるとき、いわば対応する制御バルブ５，６が開放作動してバイパス路を連通状態に切り換える。

それゆえ、このことからすれば、この発明のバルブ構造にあって、上記の不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にするときには、油圧緩衝器がいわゆる中立状態にあると言える。

すなわち、油圧緩衝器を任意の場所に設置するとき、その設置場所におけるいわゆる設置間隔が区々となり、したがって、油圧緩衝器にあって、シリンダ体１内でピストン体２を完全な中央部に位置決めることが、すなわち、中立状態にすることが事実上困難であるとしても、上記の不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にするように調整作業をすることで、シリンダ体１に対するピストン体２のいわゆる中立状態を現出することが可能になる。

そして、このとき、シリンダ体１内でピストン体２が完全な中立状態にないとしても、多くの場合に、そのズレは、いわゆる許容差よりは大きくなるであろうがいたずらに大きくならないから、不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にするように調整することで、油圧緩衝器が中立状態にあると擬制しても問題はないと言い得る。

以上からすれば、この発明にあっては、油圧緩衝器を設置する際に、バルブ構造における中立状態を視認しながら確実に現出することが可能になり、従来凡そこの種の油圧緩衝器を設置するのにあって、いわゆる中立状態の現出が容易でなく、したがって、油圧緩衝器の設置に手間を要していたことに比較して、迅速な設置作業の実現が可能になる。

前記したところは、この発明によるバルブ装置を装備する油圧緩衝器が建築物における制振ダンパとされる場合を例にしているが、この発明が意図するところからすれば、この油圧緩衝器が建築物以外の、たとえば、鉄道車両や機器類の制振用として利用されるとしても良い。

そして、前記したところでは、この発明が両ロッド型の油圧緩衝器に具現化されるとしたが、この発明が意図するところからすれば、この発明が片ロッド型の油圧緩衝器に具現化されるとしても良く、さらには、凡そ気体以外のいわゆる収縮しないとされる流体を利用する緩衝器であれば、その具現化が可能になる。

また、前記したところでは、図１に示すように、制御バルブ５，６が図中での左右方向に油圧緩衝器に並列する態勢に配設されて奥行き寸法を短くしているが、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、並列する制御バルブ５，６が油圧緩衝器に重ねられるように配設されて幅寸法を狭くするとしても良い。

さらに、前記したところでは、この発明によるバルブ装置を装備する油圧緩衝器にあって、バルブマウント４がシリンダ体１に一体に保持されてなる場合を例にしたが、この発明にあっては、バルブマウント４がシリンダ体１と分離されていても、油圧緩衝器における中立状態の実現が可能になる。

すなわち、油圧緩衝器を所定の位置に設置するについて、先に、シリンダ体１を大まかに看て中立状態にあると言える状況で設置場所に設置し、爾後に、シリンダ体１から分離されているバルブマウント４を移動して、不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を言わば左右で同一にすれば、この油圧緩衝器における中立状態を実現することが可能になる。

さらに、この発明によるバルブ装置では、制御バルブ５，６の具体化にあって、これが一軸に形成されるのではなく、二軸に形成されるとしているから、これがバルブマウント４に装備される場合や、あるいは、シリンダ体１内に装備される場合を考慮すると、バルブマウント４の小型化を妨げず、また、シリンダ体１内への装備性を有利にする利点がある。

もっとも、この発明が意図するところからすれば、図示しないが、制御バルブ５，６の具現化にあって、これがいわゆる一軸に直列配置されるとしても良い。

この発明によるバルブ構造を備える油圧緩衝器の一実施形態を示す原理図である。 ピストン体が有する減衰バルブによる減衰力の変位特性を示す図である。 この発明によるバルブ構造の一実施形態を示す断面図である。 ＯリングとＵパッキンとの間に油溜り部を有する一実施形態を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１ シリンダ体
２ ピストン体
３ ロッド体
４ バルブマウント
５，６ 制御バルブ
９ 入力手段
２１，２２ 減衰バルブ
５１，６１ 入力軸
５２，６２ 弁体
５３，６３ 基軸
５４，６４ 弁体附勢バネ
９１，９２ アーム部材
９１ａ，９２ａ 入力手段を形成する入力部
９１ｂ，９２ｂ 入力手段を形成する附勢バネ
Ｒ１，Ｒ２ 油室

Claims (5)

1. 高圧側を低圧側に連通する通路中に配設されて背後側からの附勢力によって前進状態に維持されるときに上記の通路を低圧側から遮断すると共に外部からの推力が作用するときに後退して上記の通路を開放するポペットを有してなるバルブ構造において、基端をポペットの尖端に連設させると共に軸線方向をポペットの進退方向にして外部からの推力作用を許容するスプールの先端側を貫通させるバルブハウジングがダストシール、ＵパッキンおよびＯリングをスプールの軸線方向に直列させながらスプールの先端側の外周に摺接させると共にＯリングとＵパッキンとの間に連通する油溜り部を有してなることを特徴とするバルブ構造。
2. 油溜り部がバルハウジングに形成の穿孔からなると共に、この穿孔の底部に開穿のポートがＯリングとＵパッキンとの間に連通してなる請求項１に記載のバルブ構造。
3. 高圧側と低圧側とを連通する通路が油圧緩衝器におけるシリンダ体内にピストン体で画成される両方の油室をシリンダ体外で連通させるバイパス路とされてなる請求項１または請求項２に記載のバルブ構造。
4. ポペットを背後側から附勢する附勢力がコイルスプリングのバネ力とされると共に、このコイルスプリングを収装する容室が大気圧に維持されてなる請求項１、請求項２または請求項３に記載のバルブ構造。
5. スプールに作用する推力が油圧緩衝器におけるシリンダ体に対するロッド体の出没に伴う軸力とされてなる請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のバルブ構造。

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