JP2017032055A

JP2017032055A - シリンダ装置

Info

Publication number: JP2017032055A
Application number: JP2015152010A
Authority: JP
Inventors: 勝江村; Masaru Emura; 吾郎三輪田; Goro Miwata; 博之太田; Hiroyuki Ota
Original assignee: Obayashi Corp; Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: JP6565442B2

Abstract

【課題】片ロッド式のシリンダ装置において、ピストンロッドの伸長行程と縮小行程とで発生減衰力を均等化できるようにする。【解決手段】シリンダ２の外部に配置され作動液が溜められるリザーバ９と、ボトム側，ロッド側の吸込弁１０，１１とを含んだ体積補償機構８を備える。この上で、ピストン４の中立位置Ｃからロッド縮小側に所定寸法Ｌだけ離間して設けられボトム側室Ａ内の作動液がリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止するバイパス溝１４の端部１４Ａ側を含んだ第１の一方向通路部１５と、ピストン４の中立位置Ｃからロッド伸長側に所定寸法Ｌだけ離間して設けられロッド側室Ｂ内の作動液がリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止するバイパス溝１４の端部１４Ｂ側を含んだ第２の一方向通路部１６とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばビル、工場等の建築構造物に設置され地震等の振動を緩衝するのに好適に用いられるシリンダ装置に関する。

一般に、建築構造物や機械設備等における振動を減衰し緩衝する装置として、シリンダ内でのピストンの移動に伴ってオリフィスを通過する作動液の抵抗を利用する構成としたオイルダンパ等のシリンダ装置は知られている。この種の従来技術は、シリンダ内を２室に画成するピストンに対し、軸方向の両側に延びる長尺のピストンロッドを設ける構成とした所謂両ロッド式のシリンダ装置を採用している。このため、シリンダ内の２室は、ピストンロッドが一方向と他方向に変位するときにロッド断面積分の容積差が生じることがなく、両行程での発生減衰力を均等にできるという利点がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−３２０３４１号公報

ところで、シリンダ装置には、ピストンロッドの一端側をシリンダ内のピストンに固着して設け、ピストンロッドの他端側をシリンダの外部へと突出させる構成とした所謂片ロッド式のシリンダ装置もある。片ロッド式の場合、ピストンロッドの伸長行程と縮小行程とでロッド断面積分の容積差が生じるため、両行程での発生減衰力を均等にするのが難しいという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ピストンロッドの伸長行程と縮小行程とで発生減衰力を均等化することができるようにしたシリンダ装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明によるシリンダ装置は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、前記シリンダ内を一側室と他側室に画成するピストンと、該ピストンに一端が連結され、他端が前記シリンダの外部へと延びるピストンロッドと、前記ピストンの移動により前記一側室と他側室とに生じる体積変化を補償する体積補償機構と、前記ピストンの中立位置から一側へと軸方向に離間して設けられ、前記一側室内の作動液が前記体積補償機構に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止する第１の一方向通路部と、前記ピストンの中立位置から他側へと軸方向に離間して設けられ、前記他側室内の作動液が前記体積補償機構に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止する第２の一方向通路部と、を備える構成としている。

本発明によれば、所謂片ロッド式のシリンダ装置にあっても伸長，縮小行程での発生減衰力を均等化することができる。

本発明の実施の形態によるシリンダ装置としての油圧緩衝器を示す縦断面図である。図１中のピストンロッドが伸長方向に変位した状態を示す縦断面図である。図１中のピストンロッドが縮小方向に変位した状態を示す縦断面図である。ピストンロッドの変位と発生減衰力との関係を示す特性線図である。第１の変形例によるシリンダ装置としての油圧緩衝器を示す縦断面図である。第２の変形例によるシリンダ装置としての油圧緩衝器を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るシリンダ装置を、建物等の振動緩衝に用いる油圧緩衝器に適用した場合を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。

図において、油圧緩衝器１はシリンダ装置としての代表例を示している。この油圧緩衝器１は、その外殻をなす有底筒状のシリンダ２と、後述のロッドガイド３、ピストン４、ピストンロッド７、体積補償機構８および第１，第２の一方向通路部１５，１６等とを含んで構成されている。シリンダ２内には、作動流体としての作動液が封入されている。作動流体としては、作動油、オイルに限らず、例えば添加剤を混在させた水等を用いることができる。

油圧緩衝器１のシリンダ２は、その一端（図１中の右端）側がボトムキャップ（図示せず）等によって閉塞された閉塞端２Ａとなり、他端側は開口端２Ｂとなっている。シリンダ２の開口端２Ｂ側には、ロッドガイド３が嵌合して設けられている。ロッドガイド３は、段付円筒状に形成され、その内周側で後述のピストンロッド７を軸方向へと摺動可能にガイドするものである。

ピストン４はシリンダ２内に摺動可能に嵌装（挿嵌）された可動隔壁である。該ピストン４は、シリンダ２内を一側室としてのボトム側室Ａと、他側室としてのロッド側室Ｂとの２室に画成している。ピストン４には、ボトム側室Ａとロッド側室Ｂとを連通可能な油路５Ａ，５Ｂと、伸長側，縮小側の減衰力発生機構６Ａ，６Ｂとが設けられている。

伸長側の減衰力発生機構６Ａは、例えばディスクバルブ等によりリリーフ弁として構成されている。ピストンロッド７の伸長行程でピストン４がシリンダ２内をロッド側室Ｂの方向に摺動変位するときに、伸長側の減衰力発生機構６Ａは、油路５Ａを流通する作動液に抵抗力を与えて伸長側の減衰力を発生する。一方、縮小側の減衰力発生機構６Ｂは、例えばディスクバルブ等によりリリーフ弁として構成されている。ピストンロッド７の縮小行程でピストン４がシリンダ２内をボトム側室Ａの方向に摺動変位するときに、縮小側の減衰力発生機構６Ｂは、油路５Ｂを流通する作動液に抵抗力を与えて縮小側の減衰力を発生する。

ピストンロッド７は、その一端側がシリンダ２内でピストン４に連結されている。ピストンロッド７の他端側は、ロッドガイド３等を介してシリンダ２の外部へと延びるように伸縮可能に突出している。ピストンロッド７の突出端側は、例えば建築構造物の梁（図示せず）等に揺動可能に取付けられる。一方、シリンダ２の閉塞端２Ａには、建築構造物の他の梁等に連結される取付アイ等の取付部（いずれも図示せず）が設けられている。

油圧緩衝器１は、ピストン４の移動（即ち、摺動変位）によりボトム側室Ａとロッド側室Ｂとに生じる体積変化を補償する体積補償機構８を備えている。この体積補償機構８は、シリンダ２の外部（例えば、径方向外側）に配置され作動液が溜められるリザーバ９と、該リザーバ９内の作動液がシリンダ２内のボトム側室Ａへと吸込まれるように流通するのを許し逆向きの流れを阻止するボトム側の吸込弁１０と、リザーバ９内の作動液がシリンダ２内のロッド側室Ｂへと吸込まれるように流通するのを許し逆向きの流れを阻止するロッド側の吸込弁１１とを含んで構成されている。

ここで、吸込弁１０，１１は、シリンダ２内でピストン４が軸方向に摺動変位するときに、シリンダ２内が常に作動液で満たされた状態に保持するように開，閉弁する。即ち、ピストンロッド７の伸長行程でピストン４がシリンダ２内をロッド側室Ｂの方向に摺動変位するときには、ボトム側の吸込弁１０が開弁してリザーバ９内の作動液がボトム側室Ａへと吸込まれる。一方、ピストンロッド７の縮小行程でピストン４がシリンダ２内をボトム側室Ａの方向に摺動変位するときには、ロッド側の吸込弁１１が開弁してリザーバ９内の作動液がロッド側室Ｂへと吸込まれる。

シリンダ２内のロッド側室Ｂとリザーバ９との間には、ロッド側の吸込弁１１と並列に伸び側減衰弁１２が設けられている。該伸び側減衰弁１２は、シリンダ２内のピストン４が図２に示すように、中立位置Ｃから軸方向（ロッド伸長側）に所定寸法Ｌ以上摺動変位したときに、ロッド側室Ｂ内の圧力が予め決められた開弁圧を越えると開弁する。このときに、伸び側減衰弁１２は、ロッド側室Ｂからリザーバ９に向けて流通する作動液に絞り抵抗を与え、ピストンロッド７の伸長動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

一方、シリンダ２内のボトム側室Ａとリザーバ９との間には、ボトム側の吸込弁１０と並列に縮み側減衰弁１３が設けられている。該縮み側減衰弁１３は、シリンダ２内のピストン４が図３に示すように、中立位置Ｃから軸方向（ロッド縮小側）に所定寸法Ｌ以上摺動変位したときに、ボトム側室Ａ内の圧力が予め決められた開弁圧を越えると開弁する。このときに、縮み側減衰弁１３は、ボトム側室Ａからリザーバ９に向けて流通する作動液に絞り抵抗を与え、ピストンロッド７の縮小動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

シリンダ２の内周面には、図１に示すピストン４の中立位置Ｃを基準として軸方向の両側へと延びる複数のバイパス溝１４が設けられている。これらのバイパス溝１４は、シリンダ２の内周面に周方向に間隔をもって配置され、全長が例えば寸法２Ｌの長さで軸方向に延びている。即ち、各バイパス溝１４は、ピストン４の中立位置Ｃを基準として軸方向一側の端部１４Ａと他側の端部１４Ｂとが左，右方向（軸方向）に寸法Ｌ（合計で寸法２Ｌ）の長さをもって延びている。そして、各バイパス溝１４は、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ（即ち、±Ｌ）未満の摺動範囲内にあるときに、ピストン４を迂回してボトム側室Ａとロッド側室Ｂとを互いに連通させる溝となっている。

油圧緩衝器１は、バイパス溝１４の端部１４Ａ側を含んで構成された第１の一方向通路部１５と、バイパス溝１４の端部１４Ｂ側を含んで構成された第２の一方向通路部１６とを備えている。第１の一方向通路部１５は、バイパス溝１４の端部１４Ａ側がピストン４の中立位置Ｃから軸方向（ボトム側室Ａの方向）に所定寸法Ｌだけ離間して設けられ、ボトム側室Ａ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止する。第２の一方向通路部１６は、バイパス溝１４の端部１４Ｂ側がピストン４の中立位置Ｃから軸方向（ロッド側室Ｂの方向）に所定寸法Ｌだけ離間して設けられ、ロッド側室Ｂ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止するものである。

第１の一方向通路部１５は、バイパス溝１４の一方の端部１４Ａ側の部分と、バイパス溝１４の途中部位をリザーバ９に連通させる連通路１７と、例えば連通路１７の途中に設けられバイパス溝１４からリザーバ９に向けて作動液が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁１８とにより構成されている。第２の一方向通路部１６は、バイパス溝１４の他方の端部１４Ｂ側の部分と、前記第１の一方向通路部１５と共通して用いられる連通路１７および逆止弁１８とにより構成されている。

第１，第２の一方向通路部１５，１６は、バイパス溝１４により連通路１７との接続点側で互いに合流した通路となっている。このため、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の摺動範囲内にあるときに、第１，第２の一方向通路部１５，１６（バイパス溝１４）は、ピストン４を迂回してボトム側室Ａとロッド側室Ｂとを互いに連通させる。しかし、ピストンロッド７の伸長行程でピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ以上に摺動変位したときには、例えば図２に示すように、バイパス溝１４の端部１４Ｂ側がピストン４によりロッド側室Ｂとの連通が断たれる。また、ピストンロッド７の縮小行程では、例えば図３に示すように、バイパス溝１４の端部１４Ａ側がピストン４によりボトム側室Ａとの連通が断たれる。

図４中に示す特性線１９は、油圧緩衝器１のピストンロッド７が中立位置（例えば、図１に示す中立位置Ｃ）から伸び側と縮み側とに変位するときに、油圧緩衝器１が発生させる減衰力特性を表している。特性線１９のうち特性線部１９Ａ，１９Ｃは、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内で伸び側，縮み側に変位するときの減衰力特性である。特性線１９のうち特性線部１９Ｂ，１９Ｄは、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ以上の範囲で伸び側，縮み側に変位するときの減衰力特性である。ピストン４の中立位置Ｃから寸法Ｌは、油圧緩衝器１の設置場所等に応じて適宜に決定される寸法であり、これまでの試験データ等に基づいて決められる設計値でもある。

本実施の形態によるシリンダ装置としての油圧緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

油圧緩衝器１のシリンダ２は、その閉塞端２Ａ側が取付アイ等の取付部（図示せず）を介して建築構造物の梁等に連結される。また、ピストンロッド７の突出端側が同じく建築構造物の他の梁等に揺動可能に取付けられる。これにより、例えば地震等により建築構造物に振動が発生した場合には、ピストンロッド７がシリンダ２から軸方向に伸長したり、シリンダ２内へと軸方向に縮小したりして建築構造物の振動を減衰するように緩衝することができる。

即ち、ピストンロッド７が伸長行程にある場合、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内で変位するときには、シリンダ２内のボトム側室Ａとロッド側室Ｂとが第１，第２の一方向通路部１５，１６（複数のバイパス溝１４）によりピストン４を迂回して互いに連通する。第２の一方向通路部１６は、バイパス溝１４の端部１４Ｂ側がロッド側室Ｂ内と連通することにより、ロッド側室Ｂ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向け逆止弁１８を介して流通するのを許している。さらに、体積補償機構８のボトム側の吸込弁１０は、ピストンロッド７の伸長動作に伴ってリザーバ９内の作動液がボトム側室Ａ内に吸込まれるのを補償している。

このため、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内でロッド伸長側に変位するときには、シリンダ２内でロッド側室Ｂとボトム側室Ａとの間に大きな圧力差が発生することはなく、ピストン４の伸長側の減衰力発生機構６Ａと伸び側減衰弁１２とは実質的に減衰力を発生させることはない。この結果、図４に示す特性線１９のうち特性線部１９Ａのように、油圧緩衝器１は相対的に小さな減衰力を発生する。これは、例えば各バイパス溝１４と連通路１７を流れる作動液の流動抵抗等による減衰力である。

次に、図２に示すようにピストンロッド７の伸長行程で、ピストン４が中立位置Ｃから伸長側に寸法Ｌ以上変位したときには、バイパス溝１４の端部１４Ｂ側がピストン４によりロッド側室Ｂから遮断され、シリンダ２内のロッド側室Ｂは、ボトム側室Ａとリザーバ９との連通が断たれる。一方、体積補償機構８のボトム側の吸込弁１０は、ピストンロッド７の伸長動作に伴ってリザーバ９内の作動液がボトム側室Ａ内に吸込まれるのを補償している。

このため、ピストン４が中立位置Ｃからロッド伸長側に寸法Ｌ以上に摺動変位するときには、シリンダ２内でロッド側室Ｂの圧力が上昇し、ロッド側室Ｂとボトム側室Ａとの間に大きな圧力差が発生する。これにより、ロッド側室Ｂ内の圧力が予め決められた開弁圧を越えると、伸び側減衰弁１２は開弁し、ロッド側室Ｂからリザーバ９に向けて流通する作動液に絞り抵抗を与えると共に、ピストンロッド７の伸長動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

また、ピストン４の伸長側の減衰力発生機構６Ａは、ロッド側室Ｂとボトム側室Ａとの圧力差が予め決められたリリーフ設定圧を越えた段階で開弁し、ピストン４の油路５Ａをロッド側室Ｂからボトム側室Ａに向けて流通する作動液に絞り抵抗を与えると共に、ピストンロッド７の伸長動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

この結果、図４に示す特性線１９のうち特性線部１９Ｂのように、油圧緩衝器１はピストンロッド７の伸長動作を抑えるように大きな減衰力を発生でき、ピストンロッド７が伸長側のストロークエンドまで伸びきるのを抑えることができる。この間は、ロッド側の吸込弁１１が閉弁し、逆止弁１８も閉弁し続けるが、ボトム側の吸込弁１０が開弁することにより、リザーバ９内の作動液をシリンダ２内のボトム側室Ａに補給することができる。

一方、ピストンロッド７が縮小行程にある場合、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内で変位するときには、シリンダ２内のボトム側室Ａとロッド側室Ｂとが第１，第２の一方向通路部１５，１６（複数のバイパス溝１４）によりピストン４を迂回して互いに連通する。第１の一方向通路部１５は、バイパス溝１４の端部１４Ａ側がボトム側室Ａ内に連通することにより、ボトム側室Ａ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向け逆止弁１８を介して流通するのを許している。さらに、体積補償機構８のロッド側の吸込弁１１は、ピストンロッド７の縮小動作に伴ってリザーバ９内の作動液がロッド側室Ｂ内に吸込まれるのを補償している。

このため、ピストン４が中立位置Ｃからロッド縮小側に寸法Ｌ未満の範囲内で変位するときには、シリンダ２内でボトム側室Ａとロッド側室Ｂとの間に大きな圧力差が発生することはなく、ピストン４の縮小側の減衰力発生機構６Ｂと縮み側減衰弁１３とは実質的に減衰力を発生させることはない。この結果、図４に示す特性線１９のうち特性線部１９Ｃのように、油圧緩衝器１は相対的に小さな減衰力を発生する。これは、例えば各バイパス溝１４と連通路１７を流れる作動液の流動抵抗等による減衰力である。

次に、図３に示すようにピストンロッド７の縮小行程で、ピストン４が中立位置Ｃから縮小側に寸法Ｌ以上変位したときには、バイパス溝１４の端部１４Ａ側がピストン４によりボトム側室Ａから遮断され、シリンダ２内のボトム側室Ａは、ロッド側室Ｂとリザーバ９との連通が断たれる。一方、体積補償機構８のロッド側の吸込弁１１は、ピストンロッド７の縮小動作に伴ってリザーバ９内の作動液がロッド側室Ｂ内に吸込まれるのを補償している。

このため、ピストン４が中立位置Ｃからロッド縮小側に寸法Ｌ以上に摺動変位するときには、シリンダ２内でボトム側室Ａの圧力が上昇し、ボトム側室Ａとロッド側室Ｂとの間に大きな圧力差が発生する。これにより、ボトム側室Ａ内の圧力が予め決められた開弁圧を越えると、縮み側減衰弁１３は開弁し、ボトム側室Ａからリザーバ９に向けて流通する作動液に絞り抵抗を与えると共に、ピストンロッド７の縮小動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

また、ピストン４の縮小側の減衰力発生機構６Ｂは、ボトム側室Ａとロッド側室Ｂとの圧力差が予め決められたリリーフ設定圧を越えた段階で開弁し、ピストン４の油路５Ｂをボトム側室Ａからロッド側室Ｂに向けて流通する作動液に絞り抵抗を与えると共に、ピストンロッド７の縮小動作を抑える方向で所定の減衰力を発生させる。

この結果、図４に示す特性線１９のうち特性線部１９Ｄのように、油圧緩衝器１はピストンロッド７の縮小動作を抑えるように大きな減衰力を発生でき、ピストンロッド７が縮小側のストロークエンドまで縮みきるのを抑えることができる。この間は、ボトム側の吸込弁１０が閉弁し、逆止弁１８も閉弁し続けるが、ロッド側の吸込弁１１が開弁することにより、リザーバ９内の作動液をシリンダ２内のロッド側室Ｂに補給することができる。

かくして、本実施の形態によれば、建築構造物等の地震動に伴い、シリンダ２の閉塞端２Ａとピストンロッド７の突出端との間に外部からの振動が付加されると、ピストン４が中立位置Ｃから伸び側，縮み側に変位する。しかし、このときの変位量が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内で、ピストン４が伸び側，縮み側に変位するときには、油圧緩衝器１の減衰力特性を特性線部１９Ａ，１９Ｃのように、低減衰力域とすることができ、伸び側と縮み側との減衰力を均等な大きさに設定することができる。

ここで、油圧緩衝器１は、ピストンロッド７の一端がピストン４に固定され、他端側がシリンダ２外に突出した所謂片ロッド式のシリンダ装置であり、伸長行程と縮小行程とでロッド断面積（ピストンロッド７の進入体積）分の容積差が生じる。しかし、油圧緩衝器１は、シリンダ２の外部に配置され作動液が溜められるリザーバ９と、該リザーバ９内の作動液がシリンダ２内へと吸込まれるように流通するのを許し逆向きの流れを阻止するボトム側，ロッド側の吸込弁１０，１１とを含んだ体積補償機構８を備えている。

この上で、油圧緩衝器１は、ピストン４の中立位置Ｃからロッド縮小側に所定寸法Ｌだけ離間して設けられボトム側室Ａ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止するバイパス溝１４を含んだ第１の一方向通路部１５と、ピストン４の中立位置Ｃからロッド伸長側に所定寸法Ｌだけ離間して設けられロッド側室Ｂ内の作動液が体積補償機構８のリザーバ９に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止するバイパス溝１４を含んだ第２の一方向通路部１６とを備えている。

このため、ピストン４が中立位置の近傍で変位（即ち、中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の範囲内でロッド伸長側，縮小側に変位）する間は、シリンダ２内でボトム側室Ａとロッド側室Ｂとの間に大きな圧力差が発生することはなく、図４に示す特性線１９のうち特性線部１９Ａ，１９Ｃのように、油圧緩衝器１は相対的に小さな減衰力を、例えば各バイパス溝１４と連通路１７を流れる作動液の流動抵抗等により発生することができる。

これにより、ピストンロッド７の伸長行程と縮小行程とでロッド断面積分の容積差が生じる片ロッド式の油圧緩衝器１にあっても、体積補償機構８と第１，第２の一方向通路部１５，１６を採用することによって、伸び側と縮み側の発生減衰力（即ち、両行程での発生減衰力）を均等にすることができ、前記容積差による発生減衰力のばらつきを抑制することができる。

しかも、油圧緩衝器１は、ピストンロッド７の一端がピストン４に固定され、他端側がシリンダ２外に突出した所謂片ロッド式のシリンダ装置であるため、所謂両ロッド式のシリンダ装置に比較して、その全長寸法を短く形成することができ、全体を小型、軽量化してコンパクトに構成することができる。これにより、建築構造物の角隅となる狭所、小規模な建物等の小さな設置場所にも、油圧緩衝器１を容易に設置することができ、その汎用性を高めることができる。

なお、前記実施の形態では、第１，第２の一方向通路部１５，１６を、バイパス溝１４、連通路１７および逆止弁１８により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図５に示す第１の変形例のように、第１のバイパス路２１を含んで構成された第１の一方向通路部２２と、第２のバイパス路２３を含んで構成された第２の一方向通路部２４とを備える構成としてもよい。

ここで、第１のバイパス路２１は、図５に示すピストン４の中立位置Ｃからロッド縮小側へと軸方向に所定寸法Ｌだけ離間した位置でボトム側室Ａと連通するように、シリンダ２の内周面に開口した環状の凹溝２１Ａと、一方の端部が該凹溝２１Ａに連通し他方の端部が後述の連通路２５に連通する液路２１Ｂとにより構成されている。第２のバイパス路２３は、図５に示すピストン４の中立位置Ｃからロッド伸長側へと軸方向に所定寸法Ｌだけ離間した位置でロッド側室Ｂと連通するように、シリンダ２の内周面に開口した環状の凹溝２３Ａと、一方の端部が該凹溝２３Ａに連通し他方の端部が後述の連通路２５に連通する液路２３Ｂとにより構成されている。

図５に示す第１の変形例では、第１の一方向通路部２２が、第１のバイパス路２１と、該第１のバイパス路２１をリザーバ９に連通させる連通路２５と、例えば連通路２５の途中に設けられ第１のバイパス路２１からリザーバ９に向けて作動液が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁２６とにより構成されている。第２の一方向通路部２４は、第２のバイパス路２３と、前記第１の一方向通路部２２と共通して用いられる前記連通路２５および逆止弁２６とにより構成されている。

第１，第２のバイパス路２１，２３の凹溝２１Ａ，２３Ａは、図５に示すようにシリンダ２の内周面を全周（または、周方向の一部）にわたって延びる環状溝として形成することができる。第１，第２のバイパス路２１，２３の液路２１Ｂ，２３Ｂは、その先端側（連通路２５との接続点側）で互いに合流した通路となっている。このため、ピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ未満の摺動範囲内にあるときに、第１，第２のバイパス路２１，２３は、ピストン４を迂回してボトム側室Ａとロッド側室Ｂとを互いに連通させる。

しかし、ピストンロッド７の伸長行程でピストン４が中立位置Ｃから寸法Ｌ以上に摺動変位したときには、凹溝２３Ａがピストン４によりロッド側室Ｂとの連通が断たれる。また、ピストンロッド７の縮小行程では、凹溝２１Ａがピストン４によりボトム側室Ａとの連通が断たれる。従って、このような第１の変形例でも、前述した実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、例えば図６に示す第２の変形例のように、第１，第２の一方向通路部３１，３５を構成してもよい。第１の一方向通路部３１は、前記第１の変形例で述べた環状の凹溝２１Ａと同様にシリンダ２の内周面に設けられる凹溝３２と、一方の端部が凹溝３２に連通し他方の端部がリザーバ９に接続される連通路３３と、例えば連通路３３の途中に設けられ凹溝３２からリザーバ９に向けて作動液が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁３４とにより構成されている。第２の一方向通路部３５は、前記第１の変形例で述べた環状の凹溝２３Ａと同様にシリンダ２の内周面に設けられる凹溝３６と、一方の端部が凹溝３６に連通し他方の端部がリザーバ９に接続され、前記連通路３３と等しい通路長を有した連通路３７と、例えば連通路３７の途中に設けられ凹溝３６からリザーバ９に向けて作動液が流通するのを許し逆向きの流れを阻止する逆止弁３８とにより構成されている。このような第２の変形例でも、前述した実施の形態と同様な効果を得ることができる。

さらに、前記実施の形態では、建築構造物等の振動を減衰させる油圧緩衝器１をシリンダ装置の代表例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば工場の機械設備に用いる振動減衰用のオイルダンパ、ダッシュポット等の緩衝器にも適用することができる。さらにまた、自動車等の緩衝器に用いるシリンダ装置に適用してもよいものである。

次に、前記実施の形態に含まれる発明について記載する。本発明によれば、第１の一方向通路部は、ピストンが中立位置から軸方向の一側へと所定寸法だけ摺動変位するまでは一側室に連通し、これ以上変位したときには前記ピストンにより前記一側室から遮断される構成とし、第２の一方向通路部は、前記ピストンが中立位置から軸方向の他側へと所定寸法だけ摺動変位するまでは他側室に連通し、これ以上変位したときには前記ピストンにより前記他側室から遮断される構成としている。

また、本発明によれば、ピストンが中立位置から第１、第２の一方向通路部の位置を通過するまでの間は、それぞれの一方向通路部から前記体積補償機構に向けて作動液が排出されることで、前記ピストンが中立位置から前記第１、第２の一方向通路部の位置（即ち、中立位置Ｃの近傍となる寸法Ｌ未満の範囲）を通過するまでの間は、伸び行程、縮み行程の減衰力を等しくする構成としている。これにより、伸び側と縮み側の発生減衰力（即ち、両行程での発生減衰力）を均等にすることができ、ロッド断面積分の容積差による発生減衰力のばらつきを抑制することができる。

１油圧緩衝器（シリンダ装置）
２シリンダ
３ロッドガイド
４ピストン
６Ａ，６Ｂ減衰力発生機構
７ピストンロッド
８体積補償機構
９リザーバ
１０，１１吸込弁
１２伸び側減衰弁
１３縮み側減衰弁
１４バイパス溝
１５，２２，３１第１の一方向通路部
１６，２４，３５第２の一方向通路部
１７，２５，３３，３７連通路
１８，２６，３４，３８逆止弁
２１第１のバイパス路
２１Ａ，２３Ａ，３２，３６凹溝
２３第２のバイパス路
Ａボトム側室（一側室）
Ｂロッド側室（他側室）

Claims

作動液が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に嵌装され、前記シリンダ内を一側室と他側室に画成するピストンと、
該ピストンに一端が連結され、他端が前記シリンダの外部へと延びるピストンロッドと、
前記ピストンの移動により前記一側室と他側室とに生じる体積変化を補償する体積補償機構と、
前記ピストンの中立位置から一側へと軸方向に離間して設けられ、前記一側室内の作動液が前記体積補償機構に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止する第１の一方向通路部と、
前記ピストンの中立位置から他側へと軸方向に離間して設けられ、前記他側室内の作動液が前記体積補償機構に向けて流通するのを許し逆向きの流れを阻止する第２の一方向通路部と、
を備えてなるシリンダ装置。
前記第１の一方向通路部は、前記ピストンが中立位置から軸方向の一側へと所定寸法だけ摺動変位するまでは前記一側室に連通し、これ以上変位したときには前記ピストンにより前記一側室から遮断される構成とし、
前記第２の一方向通路部は、前記ピストンが中立位置から軸方向の他側へと所定寸法だけ摺動変位するまでは前記他側室に連通し、これ以上変位したときには前記ピストンにより前記他側室から遮断される構成としてなる請求項１に記載のシリンダ装置。
前記ピストンが中立位置から前記第１，第２の一方向通路部の位置を通過するまでの間は、それぞれの一方向通路部から前記体積補償機構に向けて作動液が排出されることで、前記ピストンが中立位置から前記第１，第２の一方向通路部の位置を通過するまでの間は伸び行程、縮み行程の減衰力を等しくすることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。