JP4898624B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

この発明は、バルブ装置に関し、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装置の改良に関する。

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装置を介して連通可能とされ、このバルブ装置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、バルブ装置は、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、このバルブ装置にあって、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に開示のバルブ装置にあっては、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、このバルブ装置にあっては、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に開示のバルブ装置にあっては、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、上記した特許文献１に開示の油圧緩衝器も含めてだが、凡そこの種の位置依存型とな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には、その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る。

このことからすると、上記した特許文献１に開示の油圧緩衝器にあっては、バルブ装置の作動についても、すなわち、制御バルブたるスプールの摺動ストロークについても、油圧緩衝器と同じストローク量が保障されることを要す。

その結果、上記した特許文献１に開示のバルブ装置にあっては、たとえば、バルブ装置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となり易くなったりする不具合があると共に、バルブ装置自体が長尺化され易くなってコンパクト化され難くなり、油圧緩衝器が、たとえば、建築物における制震ダンパとされる場合に、その設置性が低下され易くなる不具合もある。

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、設置性を良くしながら所定の機能の発揮を可能にして、これを利用する油圧緩衝器における汎用性の向上を期待するのに最適となるバルブ装置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装置の構成を、基本的には、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上記シリンダ体外で連通させるバイパス路と、このバイパス路を形成するバルブマウントにそれぞれ配設されて上記バイパス路における一方向の開閉を可能にする一方の制御バルブおよび上記バイパス路における他方向の開閉を可能にする他方の制御バルブと、この二つの制御バルブに個別に推力を入力して開放作動させる入力手段とを有し、上記制御バルブが上記バイパス路を開閉する弁体と、この弁体を背後側から附勢する附勢バネとを有し、上記入力手段が上記油圧緩衝器における上記シリンダ体内での上記ピストン体の摺動時に上記制御バルブを開放作動させて上記バイパス路を開放させると共に上記バイパス路を開放した上記制御バルブに対するさらなる開放作動の停止を可能にしてなるバルブ装置において、上記入力手段が上記油圧緩衝器における上記シリンダ体内の上記ピストン体に基端が連設されて先端を上記シリンダ体外に突出させるロッド体に連結され上記油圧緩衝器における上記ピストン体の摺動方向に沿いながら上記バルブマウントを出没可能に貫通するガイドパイプと、このガイドパイプの一方端部に出没可能に収装されながら上記ピストン体の摺動に同期して移動するスライドロッドと、このスライドロッドと上記ガイドパイプの一方端との間に配設されて上記バイパス路における上記一方の制御バルブに対向する一方入力部と、上記ガイドパイプの他方端部に移動可能に介装されて上記バイパス路における上記他方の制御バルブに対向する他方入力部とを有し、この各側の上記入力部が上記制御バルブに対向するプッシュ部材と、このプッシュ部材の背後側に配設されてこのプッシュ部材を前進方向に附勢する附勢手段とを有し、上記プッシュ部材を附勢する上記附勢手段の附勢力が上記制御バルブにおける上記附勢バネのバネ力に勝るとする。

それゆえ、この発明にあっては、油圧緩衝器における両方の油室のシリンダ体外での連通を可能にするバイパス路中に配設の制御バルブを作動させる推力を入力する入力手段がシリンダ体内でのピストン体の摺動時に制御バルブを作動させてバイパス路を開放させる一方で、その作動でバイパス路を開放した制御バルブに対するさらなる作動の停止を可能にするから、入力手段が連結される油圧緩衝器におけるいわゆる伸縮ストロークが制御バルブにおける作動ストロークを、すなわち、有効ストロークを上回ることになっても、入力手段が制御バルブにこれをさらに作動させる推力を入力しない。

その結果、制御バルブにおける作動ストロークたる有効ストロークを油圧緩衝器における伸縮ストロークとは独立に設定でき、しかも、制御バルブにおける作動ストロークをいわゆる安全率を考慮して僅かに大きくするだけで足り、この制御バルブをシリンダ体に連設されるバルブマウントに設けるとするとき、バルブマウントをコンパクト化できる。

ちなみに、油圧緩衝器において、シリンダ体内に摺動可能に収装されてシリンダ体内に一対となる両方の油室を画成するピストン体が両方の油室の連通を許容する減衰バルブを有する場合には、シリンダ体外のバイパス路が閉鎖されているときに、シリンダ体に対してロッド体が出没する伸縮作動時には各減衰バルブによって高い減衰力が発生される。

そして、油圧緩衝器において、シリンダ体に対するロッド体の出没するストロークが大きく、したがって、制御バルブに入力手段からの入力があるときには、バイパス路が開放され、シリンダ体内の両方の油室がこのバイパス路を介して連通される。

その結果、制御バルブの作動でバイパス路が開放される迄はピストン体が有する減衰バルブで高い減衰力の発生状態に維持されていたものが、制御バルブの作動によるバイパス路の開放でそれまでの発生減衰力が低くなる。

そして、シリンダ体内でピストン体が反転して逆の行程に移行し、したがって、制御バルブがその作動を解除すると、バイパス路が閉鎖されてピストン体が有する減衰バルブによる高い減衰力の発生状態が保障される。

そして、この発明にあっては、入力手段を構成する入力部を配設させるガイドパイプがバルブマウントたる本体部を貫通するようにして配設されるから、このガイドパイプがバルブマウント外に配設される場合に比較して、バルブ装置のいたずらな大型化を回避でき、バルブ装置のコンパクト化を可能にする。

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、この発明によるバルブ装置は、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１に示すところでは、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に一方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、このサブシリンダ体１１が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、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、それゆえ、この油圧緩衝器にあっては、このブラケット３３および上記したブラケット１２を利用しての所望の場所への設置が可能とされ、その設置場所での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、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、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、この発明によるバルブ装置を構成するバイパス路（符示せず）を有している。

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するとしてシリンダ体1の端部に接近するようにな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設定とされている。

一方、この発明において、バルブ装置は、上記したように両方の油室Ｒ１，Ｒ２のシリンダ体１外で連通を可能にするバイパス路と、このバイパス路中に配設されて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が一対とされながらそれぞれ両方の油室Ｒ１，Ｒ２間の相反する方向の連通を許容するように並列配置とされる制御バルブ５，６と、このバイパス路における作動油の流れ方向を制御する、すなわち、整流するチェックバルブ７，８とを配設させている。

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に保持されるのは、この発明のバルブ装置にあって、言わば好ましい。

すなわち、後述することであるが、この発明のバルブ装置にあって、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いて良く、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、ロッド体３のシリンダ体１に対する出没となる移動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ことを許容している。

すなわち、たとえば、一方の制御バルブ５にあっては、シリンダ体１内に一方のロッド体３１が没入するようにな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がこの開放された一方の制御バルブ５を介して一方の油室Ｒ１に連通し、このとき、他方の制御バルブ６は、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。

そして、他方の制御バルブ６にあっても、シリンダ体１内から一方のロッド体３１が突出するようにな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がこの開放された他方の制御バルブ６を介して他方の油室Ｒ２に連通し、このとき、一方の制御バルブ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。

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、一方のロッド体３１がシリンダ体１内に没入する油圧緩衝器の圧側作動によって一方の制御バルブ５が開放作動するときに油室Ｒ２の作動油が他方の制御バルブ６に流入することをチェックバルブ７が阻止し、一方の制御バルブ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一方の制御バルブ５に流入する状況になるときにチェックバルブ８がこれを阻止して、一方の制御バルブ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が発生される。

そして、一方のロッド体３１がシリンダ体１内から突出する油圧緩衝器の伸側作動によって他方の制御バルブ６が開放作動するときに油室Ｒ１の作動油が一方の制御バルブ５に流入することをチェックバルブ８が阻止し、他方の制御バルブ６がいわゆる戻るようになるとき、すなわち、シリンダ体１内に一方のロッド体３１が没入する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他方の制御バルブ６に流入する状況になるときにチェックバルブ７がこれを阻止して、他方の制御バルブ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が発生される。

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だが、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について説明すると、基本的には、図１に示すように、制御バルブ５，６は、入力軸５１，６１と、弁体５２，６２と、基軸５３，６３と、附勢バネ５４，６４とを有してなる。

すなわち、まず、入力軸５１，６１は、対向する入力手段９からの推力を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している。

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バルブマウント４におけるハウジング部４２から外部に突出させて大気中におき、図示するところでは、詳しくは図示しないが、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の前方部たるスプール部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の一方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がスプールのみ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し得る。

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が形成されるとするから、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することが可能になり、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するとき、これにポペットを直列させるとしても良い。

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大気中におかれるとするもので、この基軸５３，６３の後端が大気中におかれる一方で入力軸５１，６１の先端が同じく大気中におかれることから、弁体５２，６２が後述する附勢バネ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。

附勢バネ５４，６４は、図示するところではコイルスプリングからなるが、このとき、各附勢バネ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、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附勢バネ５４，６４とされて良く、したがって、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。

一方、入力手段９は、基本的には、油圧緩衝器におけるピストン体２、すなわち、ロッド体３の動きに追従するように形成され、図示するところでは、ピストン体２の摺動方向たるロッド体３の移動方向に沿いながらバルブマウント４におけるハウジング部４２を図中で上下方向に移動可能に貫通するガイドパイプ９１と、このガイドパイプ９１の図中で上方端部となる一方端部に出没可能に収装されながらピストン体２の摺動たるロッド体３の摺動に同期して移動するスライドロッド９２と、このスライドロッド９２とガイドパイプ９１の一方端との間に配設されてバイパス路における一方の制御バルブ５に対向する一方入力部９４と、ガイドパイプ９１の他方端部に移動可能に介装されてバイパス路における他方の制御バルブ６に対向する他方入力部９５とを有してなる。

このとき、ガイドパイプ９１は、これがバルブマウント４たるハウジング部４２を貫通するように配設されるから、図示しないが、このガイドパイプ９１がバルブマウント４外に配設される場合に比較して、バルブ装置のいたずらな大型化を回避でき、バルブ装置のコンパクト化を可能にする。

そして、この入力手段９にあって、スライドロッド９２は、図中での上端部が油圧緩衝器におけるロッド体３、すなわち、図示するところでは、一方のロッド体３１にアーム部材９６で連結されて、ロッド体３の移動に同期するとしている。

ちなみに、アーム部材９６のスライドロッド９２に対する連結については、いわゆるボルト９６ａナット９６ｂ構造が採用され、入力手段９の制御バルブ５，６に対する後述の不感帯ストロークＬ１，Ｌ２の間隔調整を可能にしている。

また、この入力手段９にあって、スライドロッド９２は、ガイドパイプ９１の図中で上端部となる一方端部に出没可能に収装される大径部９２ａを有すると共に、この一方端部から外部に突出する細径部９２ｂを有している。

そして、このスライドロッド９２は、大径部９２ａと細径部９２ｂの境部となる段差部がガイドパイプ９１の一方端部の内側に形成の段差部に係止されて、ガイドパイプ９１からの抜け出しが阻止されている。

それゆえ、この入力手段９にあって、図示する状態からスライドロッド９２を上昇させると、ガイドパイプ９１を介して後述する他方入力部９５が同期して引き上げられる。

一方、他方入力部９５は、ガイドパイプ９１の図中で下方端部となる他方端部に移動可能に介装されてバイパス路における他方の制御バルブ６に対向する。

ところで、各入力部９４，９５は、対応する制御バルブ５，６の入力軸５１，６１の先端に照準されるプッシュ部材９４ａ，９５ａと、このプッシュ部材９４ａ，９５ａを背後側から附勢する附勢手段たる附勢バネ９４ｂ，９５ｂと、この附勢バネ９４ｂ，９５ｂの基端を係止させるバネ受９４ｃ，９５ｃと、このバネ受９４ｃ，９５ｃをスライドロッド９２、あるいは、ガイドパイプ９1に移動可能に定着させるナット９４ｄ，９５ｄとを有してなる。

このとき、各入力部９４，９５において、プッシュ部材９４ａ，９５ａが制御バルブ５，６における入力軸５１，６１の先端に対して間隔を有しながら対向しており、この間隔を不感帯ストロークＬ１，Ｌ２にしている。

また、この入力手段９にあって、附勢バネ９４ｂ，９５ｂの附勢力たるバネ力は、制御バルブ５，６における附勢バネ５４，６４のバネ力に勝り、したがって、プッシュ部材９４ａ，９５ａが前進して制御バルブ５，６における入力軸５１，６１の先端に当接されるとき、制御バルブ５，６において入力軸５１，６１が後退して、弁体５２，６２たるポペットがバルブシート部から離座するように後退し、バイパス路が開放される。

ちなみに、各入力部９４，９５にあって、各ナット９４ｄ，９５ｄの螺合位置が調整されることで、各附勢バネ９４ｂ，９５ｂにおけるバネ力が高低調整される。

さらに、この入力手段９にあって、入力部９４において、プッシュ部材９４ａは、ガイドパイプ９１に溶接で固着されているが、入力部９５において、プッシュ部材９５ａは、スナップリング９５ｅの利用下にガイドパイプ９１に移動可能に定着されている。

ここで、この発明におけるバルブ装置の作動を説明すると、まず、図１に示す状態では、油圧緩衝器においてシリンダ体１内のピストン体２が中立位置にあり、一方の制御バルブ５と一方入力部９４との間に出現する不感帯ストロークＬ１と、他方の制御バルブ６と他方入力部９５との間に出現する不感帯ストロークＬ２とが同じになる。

そこで、たとえば、油圧緩衝器においてピストン体２がシリンダ体１内を下降し、したがって、ロッド体３がシリンダ体１内に没入する状況になると、スライドロッド９２を収装するガイドパイプ９１がバルブマウント４におけるハウジング部４２内に没入するように下降する。

このとき、スライドロッド９２とガイドパイプ９１との間に一方入力部９４を有するから、一方入力部９４がスライドロッド９２の移動に追従しながらガイドパイプ９１と共に移動するが、この一方入力部９４の移動ストロークが不感帯ストロークＬ１以上になるまでは、一方の制御バルブ５が開放作動しないから、バイパス路が閉鎖された状態にあり、したがって、油圧緩衝器にあっては、他方の油室Ｒ２が減衰バルブ２２を介して一方の油室Ｒ１に連通する。

スライドロッド９２の、すなわち、一方入力部９４の移動ストロークが不感帯ストロークＬ１以上になると、一方入力部９４におけるプッシュ部材９４ａが制御バルブ５における入力軸５１の先端に接触すると共に、このプッシュ部材９４ａを附勢する附勢バネ９４ｂのバネ力が制御バルブ５における附勢バネ５４のバネ力に打ち勝るから、プッシュ部材９４ａの前進に伴って入力軸５１が後退し、一方の制御バルブ５が開放作動する。

このとき、バイパス路が開放されるから、油圧緩衝器にあっては、他方の油室Ｒ２がこの開放されたバイパス路を介して一方の油室Ｒ１に連通する傾向になり、この限りにおいて、それまで発生されていた高い減衰力が低くなる。

そして、油圧緩衝器において作動が続行されて、スライドロッド９２の下降が続行されると、一方入力部９４の移動ストロークが一方の制御バルブ５の作動ストロークを超えるまでは上記と同様であるが、一方の制御バルブ５の作動ストローク以上になると、プッシュ部材９４ａの前進が阻止される。

このとき、制御バルブ５において機械的に後退が阻止されることで、プッシュ部材９４ａの前進が阻止されるとしても良く、また、プッシュ部材９４ａが、たとえば、ハウジング部４２に干渉することで、自身の前進が阻止されるとしても良い。

そしてまた、制御バルブ５の後退が阻止された後も油圧緩衝器において作動が続行される場合には、制御バルブ５において作動ストロークがなく、したがって、プッシュ部材９４ａが附勢バネ９４ｂを収縮させて後退する。

一方、油圧緩衝器においてピストン体２がシリンダ体１内を上昇し、したがって、ロッド体３がシリンダ体１内から突出する状況になると、ガイドパイプ９１がスライドロッド９２によって図中で引き上げられように上昇するから、ガイドパイプ９１がバルブマウント４におけるハウジング部４２内に没入するように上昇する。

このとき、ガイドパイプ９１が他方入力部９５を有するから、他方入力部９５がガイドパイプ９１と共に移動するが、この他方入力部９５の移動ストロークが不感帯ストロークＬ２以上になるまでは、他方の制御バルブ６が開放作動しないから、バイパス路が閉鎖された状態にあり、したがって、油圧緩衝器にあっては、一方の油室Ｒ１が減衰バルブ２１を介して他方の油室Ｒ２に連通する。

ガイドパイプ９１の上昇による他方入力部９５の移動ストロークが不感帯ストロークＬ２以上になると、他方入力部９５におけるプッシュ部材９５ａが制御バルブ６における入力軸６１の先端に接触すると共に、このプッシュ部材９５ａを附勢する附勢バネ９５ｂのバネ力が制御バルブ６における附勢バネ６４のバネ力に打ち勝るから、プッシュ部材９５ａの前進に伴って入力軸６１が後退し、他方の制御バルブ６が開放作動する。

このとき、バイパス路が開放されるから、油圧緩衝器にあっては、一方の油室Ｒ１がこの開放されたバイパス路を介して他方の油室Ｒ２に連通する傾向になり、この限りにおいて、それまで発生されていた高い減衰力が低くなる。

そして、油圧緩衝器において作動が続行されて、ガイドパイプ９１の上昇が続行されると、他方入力部９５の移動ストロークが他方の制御バルブ６の作動ストロークを超えるまでは上記と同様であるが、他方の制御バルブ６の作動ストローク以上になると、プッシュ部材９５ａの前進が阻止される。

このとき、制御バルブ６において機械的に後退が阻止されることで、プッシュ部材９５ａの前進が阻止されるとしても良く、また、プッシュ部材９５ａが、たとえば、ハウジング部４２に干渉することで、自身の前進が阻止されるとしても良い。

そしてまた、制御バルブ６の後退が阻止された後も油圧緩衝器において作動が続行される場合には、制御バルブ６において作動ストロークがなく、したがって、プッシュ部材９５ａが附勢バネ９５ｂを収縮させて後退する。

このとき、プッシュ部材９５ａは、ガイドパイプ９１に介装のスナップリング９５ｅから離座し、したがって、ガイドパイプ９１は、プッシュ部材９５ａを残して図中で上昇する状態になる。

以上のように、この発明のバルブ装置にあっては、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、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、この発明のバルブ装置にあって、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推定できる。

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できる。

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ることはないから、不感帯ストロークＬ１，Ｌ２を同一にすることで、油圧緩衝器が中立状態にあると擬制しても問題はない。

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、バルブ装置における中立状態を視認しながら確実に現出し得ることになり、従来凡そこの種の油圧緩衝器を設置するについて、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、迅速な設置作業を実現できる。

そして、この発明のバルブ装置にあって、入力手段９の作動で制御バルブ５，６が開放作動されるのはもちろんであるが、入力手段９の作動が重要視されるのがそれによって制御バルブ５，６の作動が要請される場面であって、その要請が無くなった後は、入力手段９の関与が停止されるとしている。

すなわち、図示する制御バルブ５，６にあって、たとえば、弁体５２，６２たるポペットが３０ｍ／ｍ後退することでバイパス路を全開放する設定の場合には、以降のポペットの後退は言わば無意味になる。

そこで、ポペットが設定量を後退するまでは、入力手段９が関与するが、以降は入力手段９が関与せず、すなわち、入力手段９からの推力が制御バルブ５，６に入力されないように配慮している。

具体的には、図示するところでは、制御バルブ５，６において、ポペットが一定量を後退したら、さらなる後退は、制御バルブ５，６において機械的にこれが阻止されるとしている。

すなわち、たとえば、制御バルブ５の後退が阻止されることから、制御バルブ５の動きに関係なく、一方入力部９４が附勢バネ９４ｂのバネ力の抗して後退することになって油圧緩衝器の動きに追従する。

そして、入力手段９にあっては、同様の場面で、制御バルブ６の後退が阻止される場合には、相対的に看ると、他方入力部９５が附勢バネ９５ｂのバネ力の抗して後退することになって油圧緩衝器の動きに追従する。

それゆえ、この発明のバルブ装置における入力手段９にあっては、機械的に作動が停止された制御バルブ５，６に対して必要以上の推力を入力しないから、制御バルブ５，６にいわゆる無理をかけず、バルブ装置における作動性を恒久的に保障し易くなる。

また、この発明のバルブ装置にあって、制御バルブ５，６における開放作動ストローク、すなわち、言わば有効ストロークが保障されることで足りるから、制御バルブ５，６のコンパクト化、すなわち、バルブ装置のコンパクト化を可能にし得る。

なお、上記したところでは、入力手段９のいわゆる関与回避が、制御バルブ５，６におけるストロークエンドに基づくとするが、制御バルブ５，６における有効ストロークを保障する限りには、前記したように、各入力部９４，９５がバルブマウント４たるハウジング部４２に当接することによるとしても良い。

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て説明したが、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と言い得る。

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の小型化を妨げ易くなったり、あるいは、シリンダ体１内への装備性を不利にし易くなったりする不具合の招来を回避できる点で有利となる。

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。

この発明の一実施形態によるバルブ装置を備える油圧緩衝器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。

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 一方の制御バルブ
６ 他方の制御バルブ
９ 入力手段
２１，２２ 減衰バルブ
３１ ロッド体を構成する一方のロッド体
３２ ロッド体を構成する他方のロッド体
４２ バルブマウントを構成する本体部
５１，６１ 入力軸
５２，６２ 弁体
５３，６３ 基軸
５４，６４ 附勢バネ
９１ ガイドパイプ
９２ スライドロッド
９４ 一方入力部
９４ａ，９５ａ プッシュ部材
９４ｂ，９５ｂ 附勢手段たる附勢バネ
９５ 他方入力部
９６ アーム部材
Ｌ１，Ｌ２ 不感帯ストローク
Ｒ１，Ｒ２ 油室

Claims (8)

1. 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上記シリンダ体外で連通させるバイパス路と、このバイパス路を形成するバルブマウントにそれぞれ配設されて上記バイパス路における一方向の開閉を可能にする一方の制御バルブおよび上記バイパス路における他方向の開閉を可能にする他方の制御バルブと、この二つの制御バルブに個別に推力を入力して開放作動させる入力手段とを有し、上記制御バルブが上記バイパス路を開閉する弁体と、この弁体を背後側から附勢する附勢バネとを有し、上記入力手段が上記油圧緩衝器における上記シリンダ体内での上記ピストン体の摺動時に上記制御バルブを開放作動させて上記バイパス路を開放させると共に上記バイパス路を開放した上記制御バルブに対するさらなる開放作動の停止を可能にしてなるバルブ装置において、
   上記入力手段が上記油圧緩衝器における上記シリンダ体内の上記ピストン体に基端が連設されて先端を上記シリンダ体外に突出させるロッド体に連結され上記油圧緩衝器における上記ピストン体の摺動方向に沿いながら上記バルブマウントを出没可能に貫通するガイドパイプと、このガイドパイプの一方端部に出没可能に収装されながら上記ピストン体の摺動に同期して移動するスライドロッドと、このスライドロッドと上記ガイドパイプの一方端との間に配設されて上記バイパス路における上記一方の制御バルブに対向する一方入力部と、上記ガイドパイプの他方端部に移動可能に介装されて上記バイパス路における上記他方の制御バルブに対向する他方入力部とを有し、この各側の上記入力部が上記制御バルブに対向するプッシュ部材と、このプッシュ部材の背後側に配設されてこのプッシュ部材を前進方向に附勢する附勢手段とを有し、
   上記プッシュ部材を附勢する上記附勢手段の附勢力が上記制御バルブにおける上記附勢バネのバネ力に勝ることを特徴とするバルブ装置。
2. 上記油圧緩衝器が上記シリンダ体内に摺動可能に収装の上記ピストン体に両方の油室の連通を許容する減衰バルブを有すると共に、上記ピストン体に基端を連結させて断面積を同一にしながら両方の油室の軸芯部を挿通して先端を上記シリンダ体外に突出させる一方および他方となる両方のロッド体を有してなる請求項１に記載のバルブ装置。
3. 上記制御バルブが対向する上記入力手段からの推力を先端に入力させて後退する入力軸と、この入力軸の一方端に連設されながらその後退時に上記バイパス路を開放する上記弁体と、この弁体に連設されながら大気中に連通する容室を画成する基軸とを有してなる請求項１または請求項２に記載のバルブ装置。
4. 上記油圧緩衝器にあって上記ピストン体に基端が連設されて先端が上記シリンダ体外に突出する上記ロッド体と上記スライドロッドとがアーム部材で連結されてなる請求項１、請求項２または請求項３に記載のバルブ装置。
5. 上記入力手段における上記入力部が上記制御バルブと、この制御バルブに対向する上記プッシュ部材との間に不感帯ストロークを有してなる請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のバルブ装置。
6. 上記入力手段に対向する上記制御バルブにおける上記入力軸の先端部が軸長の長短調整を可能にしてなる請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載のバルブ装置。
7. 上記制御バルブにおける上記弁体が上記バイパス路を開閉するポペットあるいはスプールを有してなる請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６に記載のバルブ装置。
8. 上記油圧緩衝器における上記シリンダ体内の中央部付近に上記ピストン体があるときに上記バイパス路が上記制御バルブで閉鎖されてなる請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７に記載のバルブ装置。

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